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:
|
3.4 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.
Эквивалентный момент за цикл работы:
Условие выполняется - , следовательно выбранный двигатель подходит по нагреву.
Запас по нагреву:
4 ВЫБОР ОСНОВНЫХ УЗЛОВ СИЛОВОЙ ЧАСТИ
4.1 ВЫБОР ТИРИСТОРНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ
Номинальное выпрямленное напряжение и номинальный выпрямленный ток преобразователя принимаем из ряда стандартных значений по ГОСТ 6827-76 (ближайшее большее по сравнению с номинальным напряжением и током двигателя)[3].
Принимаем UdN = 230 В; IdN = 800 А.
Выбираем стандартный преобразователь комплектного тиристорного электропривода серии КТЭУ [4]. Выбираем двухкомплектный реверсивный преобразователь, схема соединения комплектов встречно-параллельная, управление комплектами раздельное, каждый комплект выполнен по трехфазной мостовой схеме.
Номинальное напряжение комплектного электропривода равно номинальному напряжению двигателя: Uном = 220 В. Номинальный ток комплектного электропривода выбирается по номинальному току преобразователя: Iном = 800 А.
Выбираем тип комплектного электропривода:
КТЭУ-800/220-13212-УХЛ4.
4.2 ВЫБОР СИЛОВОГО ТРАНСФОРМАТОРА
Силовой трансформатор предназначен для
согласования напряжения сети
(Uс = 380 В) с номинальным напряжением преобразователя.
Номинальное линейное напряжение вторичных обмоток (расчетное):
Номинальный линейный ток вторичных обмоток (расчетный):
Выбираем трансформатор типа ТСП (или ТСЗП), трехфазный, двухобмоточный, сухой с естественным воздушным охлаждением, открытого исполнения [2, таб. 3.1]
Таблица 3
Данные выбранного трансформатора
Параметр
Значение
Тип трансформатора
ТСЗП-250/0,7
Способ соединения первичной и вторичной обмоток
Звезда - звезда
Номинальная мощность
SТ = 235 кВА
Номинальное линейное напряжение первичных обмоток
U1N = 380 В
Номинальное линейное напряжение вторичных обмоток
U2N = 208 В
Номинальный линейный ток вторичных обмоток
I2N = 635 В
Потери КЗ
РК = 3800 Вт
Относительно напряжение короткого замыкания
uK = 4,5%
Рассчитываем параметры трансформатора:
Коэффициент трансформации:
Номинальный линейный ток первичных обмоток:
Активное сопротивление обмоток одной фазы трансформатора:
Активная составляющая напряжения короткого замыкания:
Реактивная составляющая напряжения короткого замыкания:
Индуктивное сопротивление обмоток одной фазы трансформатора:
Индуктивность фазы трансформатора:
, где
Ωс - угловая частота сети ().
4.3 выбор сглаживающего реактора
Сглаживающий редактор включается в цепь выпрямленного тока с целью уменьшения его переменной составляющей. Пульсации выпрямленного тока должны быть ограничены на уровне допустимого значения для выбранного двигателя.
ЭДС преобразователя при угле управления α = 0:
Минимальная суммарная (эквивалентная) индуктивность якорной цепи по условию ограничения пульсаций выпрямленного тока:
