4.5 Проверка двигателя по нагреву

Для проверки выбранного двигателя по нагреву используем метод эквивалентного момента.

Используя нагрузочную диаграмму двигателя, определяем эквивалентный по нагреву момент за время работы в цикле.

,

где n – число интервалов нагрузочной диаграммы, на которых двигатель находится в работе (интервалы пауз не учитываются).

М_экв = 34,26 Нм.

Для механизмов, работающих в повторно-кратковременном режиме, продолжительность включения в рабочем цикле отличается от номинальной продолжительности включения двигателя. Поэтому для этих приводов необходимо выполнить приведение эквивалентного момента к номинальной продолжительности включения двигателя.

Проверка теплового состояния двигателя осуществляется сравнением приведенного эквивалентного момента с номинальным моментом двигателя. Двигатель проходит по нагреву, если выполняется неравенство:

М_экв(пр)≤М_N.

Если данное условие не выполняется, то необходим выбор другого двигателя большей номинальной мощности.

36,3 Нм < 43,14Нм.

Так как условие М_экв(пр)≤М_N выполняется, то выбранный двигатель проходит по нагреву.

Запас по нагреву:

∆ = %.

Запас более 5%.

5. Выбор силового преобразовательного устройства для питания двигателя, выбор комплектующего оборудования и разработка принципиальной схемы силовой части электропривода

Для обеспечения необходимого режима работы двигателя постоянного тока независимого возбуждения, рассмотренного выше, используется двухкомплектный тиристорный преобразователь. Каждый комплект ТП собран по трёхфазной мостовой схеме и связь между комплектами осуществлена по встречно – параллельной схеме.

Двухкомплектные преобразователи могут выполняться с совместным и раздельным управлением комплектами. При раздельном управлении работает всегда только один комплект преобразователя, а на тиристоры второго импульсы управления не подаются. Механические характеристики двигателя, питаемого от такого преобразователя, имеют нелинейные участки, что объясняется работой преобразователя в режиме прерывистых токов. Режим прерывистых токов имеет место при относительно малых значениях тока нагрузки, поэтому при работе ЭД с большим диапазоном изменения момента нагрузки и при частых реверсах использовать двухкомплектный преобразователь с раздельным управлением нецелесообразно. Однако, величину зоны прерывистых токов можно значительно уменьшить включением сглаживающего дросселя, но это увеличит инерционность электропривода, и в замкнутой системе ЭП для обеспечения заданного быстродействия необходимо будет выбрать некомпенсированную постоянную времени меньшей, чем в случае отсутствия сглаживающего фильтра. Величина может получиться нереализуемой. Кроме этого, при раздельном управлении необходима бестоковая пауза 5 – 10 мс. на переключение комплектов при реверсе тока, поэтому преобразователи с раздельным управлением используются для питания тех механизмов, где по условиям технологического процесса эта пауза допустима. В преобразователях, с совместным управлением комплектами, одновременно работают оба комплекта: один – в выпрямительном, другой – в инверторном режиме, и между комплектами, протекает уравнительный ток. Для уменьшения его величины в состав преобразователя необходимо ввести уравнительные дроссели. Принимаем для ЭП раздельное управление комплектами тиристорного преобразователя.

Главным преимуществом мостовой схемы по отношению к нулевой схеме включения тиристоров в преобразователе является то, что в ней в два раза выше пульсность схемы (p=6), следовательно, меньше амплитуда переменной составляющей выходного напряжения. Это, в свою очередь, потребует значительно меньшую индуктивность сглаживающего реактора. Кроме того, в нулевой схеме должен быть использован трансформатор, вторичная обмотка которого, соединённая в «звезду», обеспечит «0» схемы.