Автоматизированный электропривод механизма перемещения стола продольно-строгального станка

        Двигатель данной серии  не компенсированный, имеет принудительную вентиляцию и изоляцию класса Н.

        Для дальнейших расчетов потребуется ряд данных двигателя, которые не приведены в справочнике. Выполним расчет недостающих данных двигателя.

        Сопротивление цепи якоря двигателя, приведенное к  рабочей температуре:

, где

        k_т - коэффициент увеличения сопротивления при нагреве до рабочей температуры (k_т = 1,38 для изоляции класса Н при пересчете от 20˚С).

        Номинальная ЭДС якоря:

        Номинальная угловая скорость:

        Конструктивная  постоянная, умноженная на номинальный магнитный  поток:

        Номинальный момент двигателя:

        Момент  холостого хода двигателя:

        Индуктивность цепи якоря двигателя:

, где

        С - коэффициент (для некомпенсированного двигателя С = 0,6)

 

        

3. РАСЧЕТ  НАГРУЗОЧНОЙ ДИАГРАММЫ  ДВИГАТЕЛЯ

        Для проверки выбранного двигателя по нагреву выполним построение упрощенной нагрузочной диаграммы двигателя (без учета электромагнитных переходных процессов). Для построения нагрузочной диаграммы произведем расчет передаточного числа редуктора, приведение моментов статического сопротивления и рабочих скоростей к валу двигателя, примем динамический момент и ускорение электропривода с учетом перегрузочной способности двигателя.

        Передаточное  число редуктора:

        Момент  статического сопротивления  при резании, приведенный  к валу двигателя:

        Момент  статического сопротивления  при перемещении  стола на холостом ходу, приведенный  к валу двигателя:

        Пониженная  скорость, приведенная  к валу двигателя:

        Скорость  прямого хода, приведенная  к валу двигателя:

        Скорость  обратного хода, приведенная  к валу двигателя:

        Суммарный момент инерции привода:

, где

        δ - коэффициент, учитывающий момент инерции полумуфт, ведущей шестерни и редуктора (δ принимаем равным 1,2).

        Модуль  динамического момента  двигателя по условию  максимального использования двигателя по перегрузочной способности:

, где

        k - коэффициент, учитывающий перерегулирование момента на уточненной нагрузочной диаграмме (построенной с учетом электромагнитной инерции цепи якоря). Принимаем  k = 0,95.

        Ускорение вала двигателя в  переходных режимах:

        Ускорение стола в переходных режимах:

        Разбиваем нагрузочную  диаграмму на 12 интервалов. Сначала  рассчитываем интервалы разгона  и замедления электропривода, затем  интервалы работы с постоянной скоростью.

        Интервал 1. Разгон до пониженной скорости.

        Продолжительность интервала 1:

        Путь, пройденный столом на интервале 1:

        Момент  двигателя на интервале 1:

        Интервал 4. Разгон от пониженной скорости до скорости прямого хода.

        Продолжительность интервала 4:

        Путь, пройденный столом на интервале 4:

        Момент  двигателя на интервале 4:

        Интервал 6. Замедление от скорости прямого хода до пониженной скорости.

        Продолжительность интервала 6:

        Путь, пройденный столом на интервале 6:

        Момент  двигателя на интервале 6:

        Интервал 9. Замедление от пониженной скорости до остановки.

        Продолжительность интервала 9:

        Путь, пройденный столом на интервале 9:

        Момент  двигателя на интервале 9:

        Интервал 10. Разгон до скорости обратного хода.

        Продолжительность интервала 10:

        Путь, пройденный столом на интервале 10:

        Момент  двигателя на интервале 10:

        Интервал 12. Замедление от скорости обратного хода до остановки.

        Продолжительность интервала 12:

        Путь, пройденный столом на интервале 12:

        Момент  двигателя на интервале 12:

        Интервал 2. Подход детали к резцу с постоянной скоростью.

        Путь, пройденный столом на интервале 2:

        Продолжительность интервала 2:

        Момент  двигателя на интервале 2:

        Интервал 8. Отход детали от резца с постоянной скоростью.

        Путь, пройденный столом на интервале 8:

        Продолжительность интервала 8:

        Момент  двигателя на интервале 8:

 

         Интервал 3. Резание на пониженной скорости

        Путь, пройденный столом на интервале 3 (принимается):

        Продолжительность интервала 3:

        Момент  двигателя на интервале 3:

        Интервал 7. Резание на пониженной скорости

        Путь, пройденный столом на интервале 7 (принимается):

        Продолжительность интервала 7:

        Момент  двигателя на интервале 7:

        Интервал 5. Резание на скорости прямого хода

        Путь, пройденный столом на интервале 5 (принимается):

        Продолжительность интервала 5:

        Момент  двигателя на интервале 5:

        Интервал 11. Возврат со скоростью обратного хода

        Путь, пройденный столом на интервале 11:

 

         Продолжительность интервала 11:

        Момент  двигателя на интервале 5:

         Нагрузочная диаграмма и тахограмма двигателя представлены на рисунке 4:

 

4. Проверка  двигателя по нагреву

        Для проверки двигателя  по нагреву используем метод эквивалентного момента. Используя нагрузочную  диаграмму находим эквивалентный  по нагреву момент за цикл работы привода. Для нормального теплового состояния двигателя необходимо, чтобы эквивалентный момент был не больше номинального момента двигателя.