Построение механических характеристик. В соответствии с учебным планом специальности 180404 «Эксплуатация судового электрооборудования и средств автоматики» по дисциплине «Судовые электроприводы»

Введение

 

 

В соответствии с учебным планом специальности 180404 «Эксплуатация судового электрооборудования и средств автоматики» по дисциплине «Судовые электроприводы» наряду с лекциями и лабораторными занятиями программой курса предусмотрено курсовое проектирование, при выполнении которого студенты должны приобрести практические навыки решения задач, связанных с выбором, настройкой и эксплуатацией электрооборудования, самостоятельно более глубоко и детально разобраться в основ­ных теоретических положениях, излагаемых в курсе, понять основные физические процессы, происходящие в исследуемых системах электропри­вода.

Изучение теории электропривода базируется на знании физических процессов работы электродвигателей и основных теоретических зависи­мостей, описывающих их поведение. Однако нельзя овладеть предметом, даже выучив наизусть материал учебника или основные его положения. Овладеть предметом - это значит уметь применять полученные знания к решению вопросов, не затронутых, не рассмотренных в учебной литера­туре.

В данном учебном пособии рассматривается методика проектирования автоматизированного электропривода согласно типу исполнительного механизма; выбор электрического двигателя с последующей его проверкой по перегрузочной способности и нагреву, построение механических характеристик, выбор аппаратов коммутации, управления и защиты и прочего оборудования, разработку схемы электропривода.

При составлении настоящего пособия авторы ставили своей целью научить студентов самостоятельно разбираться в физической сущности процессов, протекающих в электропроводе в установившихся и переход­ных режимах работы, расширить их кругозор и развить творческие спо­собности.

 

 

ЧАСТЬ 1

Исходные данные

 

Тип исполнительного механизма в соответствии с вариантом задания (04)

- электропривод насоса.

Имеем:

ω _н = 99,5 с^-1, М ₀ = 5 Hм, М_н= 30 Нм_, M₁ = 20 Hм, M₂ = 17 Hм, M₃ = 25 Hм, M₄ = 15 Hм, t ₁=160мин, t ₂=100 мин, t ₃=115 мин, t ₄=160 мин

 

 

Механическая характеристика электропривода насоса

 

Нагрузочная диаграмма насоса

 

 

Выбор электродвигателя

Определим номинальный момент:

где - k_з= 1,1÷1,3=1,2

t₁=9600 c t₂=6000 c

t₃=6900 c t₄=9600 c

t _ц = t ₁+ t ₂+ t ₃+ t ₄=32100 c

19,37 Hм

=19,37 1,2=23,25 Hм

Определим номинальную расчетную мощность двигателя:

ω _н =99,5 с^-1

P_ном = 23,247 99,5 Вт

2313 Вт

об/мин

По данным параметрам подходит двигатель общепромышленной серии 4А112MA6Y3

 

Построение механических характеристик

 

Выбранный двигатель обладает следующими параметрами:

P = 3 кВт,

n_ном = 1000 об/мин

η = 82%

λ =M_max/M_н = 2,5

cosφ = 0,76

J_дв = 0,017 кг м²

 

= 104,72 с^-1

_ном = 99,5 с^-1

_кр = 104,72∙(1-0,251)

_кр = 78,43 с^-1

M_ном = P_ном/ _ном

M_ном = 30,151 H м

M_кр = λ∙M_ном

M_кр = 2,5∙30,151

M_кр = 75,377 H м

 

По упрощенной формуле Клосса найдем точки для построения механической характеристики двигателя:

 

 

S		0,4	0,3	Sкр = 0,251	0,2	0,126	Sном = 0,05	0,025
S/Sкр	3,98	1,59	1,19		0,8	0,5	0,2	0,1
Sкр/S	0,25	0,63	0,84		1,26		5,03	10,05
M	60,3	67,91	74,21	75,38	73,45	60,3	30,15	14,85

 

S

 

S_ном

 

 

S_кр

 

M_ном M_кр M

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример расчета 2 –х ступенчатой схемы двигателя мощностью 3 кВт U=380

Номинальный ток двигателя при U=380 В составляет I = 5,64 А

Контакторы

Тепловое реле

Предохранители