Расчет характеристик электропривода с асинхронным двигателем (расчетно-графическая работа, вариант 17, КалининградГТУ)

Период изготовления: апрель 2023 года.

Учебное заведение: Калининградский государственный технический университет.

В содержание не отображается все задание, так как данный сайт не показывает графику. В демонстрационных файлах прикреплен файл с заданиями.

Работа была успешно сдана - заказчик претензий не имел.

Задача 1 – Механика электропривода

Механизм вращательного действия (рисунок 1) включает в себя рабочий механизм (РМ), редуктор (Р) и двигатель привода (Д). Исходные данные механизма: MМ0 = 15 Н·м; MМ = 240 Н·м; JМ = 2,5 кг·м2; iр = 3; ηр = 0,5. Двигатель характеризуется установившейся скоростью ωдв = 94 рад/с и моментом инерции Jдвδ = 0,48 кг·м2.

Рисунок 1 – Механизм вращательного действия с редуктором

Задание:

1. Найти приведённый к валу двигателя статический момент Mс0 при холостом ходе, момент инерции Jпр0, суммарный момент инерции JΣ0 и динамический момент привода Mдин0 при пуске с постоянным ускорением εп = dω /dt = 45 рад/с2 (Jм0=0).

2. Определить приведённый момент MС при работе с нагрузкой в двигательном режиме, Jпр, JΣ и Mдин при εп = dω /dt = 45 рад/с2.

3. Определить Mс, Jпр, JΣ и Mдин при торможении привода с постоянным ускорением εт = dω /dt = 60 рад/с2.

Задача 2 – Тахограммы и нагрузочные диаграммы

Определить по заданной тахограмме и нагрузочной диаграмме рабочей машины нагрузочную диаграмму привода с предварительно выбранным двигателем.

Двигатель привода имеет номинальные данные: мощность Pн = 50 кВт; скорость ωн = 100 рад/с; момент инерции двигателя с передачей Jдвδ = 5 кг·м2, момент Mн = Pн/ωн = 500 Н·м. Момент рабочей машины Mм = 1250 Н·м; установившаяся скорость ωм = 20 рад/с; η = 0,5. Тахограмма рабочей машины приведена на рисунке 2. Время пуска tп = 4 с, время торможения tт = 3 с, время работы tр = 17 c и время паузы t0 = 24 c. Коэффициент ухудшения теплоотдачи в периоды пуска и торможения γt = 0,74; коэффициент, учитывающий ухудшение теплообмена при остановке βt = 0,5.

Задание:

1. Рассчитать и построить нагрузочную диаграмму привода рабочей машины при JМ1 = 60 кг·м2;

2. Рассчитать и построить нагрузочную диаграмму привода рабочей машины при JМ2 = 125 кг·м2;

3. Рассчитать и построить нагрузочную диаграмму привода рабочей машины при JМ3 = 250 кг·м2.

Рисунок 2 – Тахограмма и нагрузочная диаграмма рабочей машины

Задача 3 – Механические характеристики асинхронного двигателя

Найти параметры и построить механическую характеристику привода с асинхронным двигателем с фазным ротором.

Привод имеет асинхронный двигатель со следующими данными: Рн = 13 кВт; ω0 = 104,6 рад/с; ωн = 99,4 рад/с; sн = 0,05; U1н = 380 В; I1н = 35 А; kм.к = Mк/Mн= 2,5; r1=0; E2н = 173 B; I2н = 51 A.

1. Определить номинальный момент двигателя Мн; критическое скольжение sк при Мк = 2,5Мн и пусковой момент Мп.

2. Построить естественную механическую характеристику для двигательного режима и оценить отношение пускового момента к номинальному моменту μп.е=Мп/Мн двигателя.

3. Определить номинальное сопротивление асинхронного двигателя R2н, коэффициент трансформации kт, сопротивление ротора r2, приведённое сопротивление ротора r'2.