Avtoargon.ru

АвтоАргон
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Вращающий момент асинхронного двигателя

Вращающий момент асинхронного двигателя. Вывод формулы. Номинальный, критический и пусковой моменты.

Для каждого асинхронного двигателя может быть определен номинальный режим, т. е. режим длительной работы, при котором двигатель не перегревается сверх установленной температуры. Момент Мном, соответствующий номинальному режиму, называется. номинальным моментом. Соответствующее ему номинальное скольжение составляет для асинхронных двигателей средней мощности sH0M = 0,02. 0,06, т.е. номинальная скорость nиом находится в пределах

Отношение максимального момента к номинальному км = = Mmах/Mном называется перегрузочной способностью асинхронного двигателя. Обычно кт = 1,8.. .2,5.

При пуске в ход, т. е. при трогании с места и при разгоне, асинхронный двигатель находится в условиях, существенно отличающихся от условий нормальной работы. Момент, развиваемый двигателем, должен превышать момент сопротивления нагрузки, иначе двигатель не сможет разгоняться. Таким образом, с точки зрения пуска двигателя важную роль играет его пусковой момент.

Отношение пускового момента Мп развиваемого двигателем в неподвижном состоянии, т. е. при n = 0, к номинальному моменту kп= Мпном называется кратностью пускового момента.

Максимальный момент Мтах называется критическим моментом асинхронной машины. Работа машины с моментом, превышающим номинальный, возможна лишь кратковременно, в противном случае срок службы машины сокращается из-за ее перегрева.

В результате взаимодействия вращающегося магнитного потока с токами, индуктированными им в проводниках роторной обмотки, возникают силы, действующие на эти проводники в тангенциальном направлении. Найдем значение момента, создаваемого этими силами на валу машины.

Электромагнитная мощность, передаваемая ротору вращающимся магнитным полем, ровна:

где Мэм — электромагнитный момент действующий на ротор.

В соответствии со схемой замещения одной фазы машины:

Из этих выражений найдем:

Учитывая действующий ток ротора, ЭДС, индуктивное сопротивление получим:

Введем постоянную и пренебрегая моментом трения, представим выражение момента на валу в виде:

Если магнитный поток Ф выражен в веберах, ток I2— в амперах, то вращающий момент получится в ньютон-метрах (Нм).


Вращающий момент машины зависит от изменяющихся при нагрузке ф, I2и , но его можно представить в виде функции однойпеременной. В качестве такой переменной для асинхронного двигателя наиболее удобно выбрать скольжениеs.

Согласно ранее изученным формулам:

Полагая, что частота сети неизменна введем

36. Способы регулирования частоты вращения ад с к.з. ротором

37.Пуск и регулирования частоты вращения АД с ф.р.

Регулирование изменением скольжения выполняют изменени­ем сопротивления Rp регулировочного реостата в цепи ротора.

Введение реостата в цепь ротора изменяет зависимость вращающего момента М от скольжения s, не влияя на величину наибольшего момента. Три характеристики M(s): естественная (безреостатная) характеристика 1 соответствует замкнутой накоротко обмотке ротора (сопротивление реостата = 0), реостатные (искусственные) характеристики 2 и 3 – введенным одной и двум ступеням реостата.

Введение реостата в цепь ротора положительно влияет на пусковой ток, снижая его примерно в 2 раза по сравнению с короткозамкнутым АД.

Недостатки данного спо­соба: 1) низкая экономичность из-за потерь в реостате Rp; 2) снижение жесткости механических характеристик; 3) частоту вращения можно ре­гулировать только в сторону понижения.

Пуск асинхронного двигателя с фазным ротором.Пуск в ход асинхронных двигателей существенно отличается от условий нормальной работы. Момент двигателя при пуске должен превышать момент сопротивления нагрузки, роль играет пусковой момент. Второй важной пусковой характеристикой является пусковой ток. Кратность пускового тока для двигателей с короткозамкнутым ротором достигает 5-7, что может быть недопустимо для двигателя или для сети и может иметь значение плавность пуска. Пуск в ход двигателя с фазным ротором осуществляется через 3х фазный реостат, каждая фаза которого включена через щётки и кольца в одну из фаз ротора. В начале пуска реостат введён полностью, к концу пуска он выводится и все три фазы ротора замыкаются накоротко. Число ступеней реостата берётся больше двух и процесс переключений при пуске обычно автоматизируется. Введение активных сопротивлений в цепь фазного ротора увеличивает момент и делает пуск плавным и ограничивает пусковой ток. Этот способ пуска имеет ряд достоинств, но применим только для двигателей с фазным ротором.

39,40. Устройство, принцип действия двигателя постоянного тока. Способы возбуждения. ЭДС обмотки якоря и электромагнитный моментУстройство и принцип действия двигателя постоянного тока Двигатель постоянного тока состоит из неподвижной час­ти -статора и вращающейся части — якоря, разделенных воздушным зазором. К внутренней поверхности статора крепятся главные в добавочные полюсы. Главные полюсы с обмотками возбуждения слу­жат для создания в машине основного магнитного потока Ф, а до­бавочные — для уменьшение искрения.

Якорь состоит из вала, сердечника, обмотки и коллектора. Коллектор содержит изолированные друг от друга медные пластины, которые соединяются с секциями обмотки якоря. На коллектор накла­дываются неподвижные щётки; соединяющие обмотку якоря с внешней электрической цепью. В результата взаимодействия тока якоря Iя И магнитного потока Ф создается вращающий момент, М=СмФIя , где См- постоянная момента, зависящая от кон­структивных данных машины. Вращающий момент М, двигателя уравновешивается моментом сопротивления Мс рабочей машины. При вра­щении якоря с частотой n его обмотка пересекает магнитный поток Ф и в ней, согласно закону электромагнитной индукции, наводится противо-ЭДС E =СеФп , где Се _ конструктивная постоянная.

Читать еще:  Греется двигатель на холостом ходу калина

Напряжение на эажимаx якоря U равно сумме ЭДС и падения напряжения на сопротивлении якорной цепи U=E +RяIя=CеФn, откуда ток якоря Iя=(U-CеФn)/Rя, а частота вращения n=(U- RяIя)/ CеФ/

В зависимости от способа питания обмотки возбуждения генераторы постоянного тока бывают:

а) б) в) г)

Рис. 50. Возбуждение генератора: а — независимое, б — параллельное, в — последовательное, г — смешанное.

При независимом возбуждении ОВ питается от постороннего источника. Применяется в случаях, когда необходимо в широких пределах регулировать ток возбуждения Iв и напряжение U на зажимах машины. Ток якоря равен току нагрузки Iя = Iн (рис. 50, а)

Генераторы с самовозбуждением имеют ОВ, питаемые от самого генератора.

При включении ОВ параллельно с обмоткой якоря имеем генератор с параллельным возбуждением (рис. 50, б), у которого Iя = Iн + Iв. У мощных машин нормального исполнения Iв обычно составляет 1-3%, а у малых машин — до нескольких десятков % от тока якоря. У генератора с последовательным возбуждением (рис. 50, в) ОВП включён последовательно с якорем, т.е.

Генераторы со смешанным возбуждением имеют две обмотки возбуждения, ОВ включёна параллельно якорю, а другая ОВП — последователь но (рис. 50, г). Основной обычно является ОВ. ОВП подмагничивает машину при увеличении тока нагрузки, чем компенсируется падение напряжения U в обмотке якоря и размагничивающее влияние реакции якоря.

Расчeт и подбор серводвигателя для шарико-винтовой пары

Сервопривод, на базе синхронного двигателя с датчиком обратной связи (энкодером), стал неотъемлемой частью большинства станков, в которых необходима прецизионность, высокая динамика процессов и надежность. О достоинствах сервопривода в сравнении с другими типами электроприводов (асинхронного, синхронного реактивного, постоянного тока) используемых в станкостроении написано множество литературы. Основной особенностью сервопривода на базе синхронного двигателя с постоянными магнитами (рассматриваемого в этой статье), является то, что он может кратковременно обеспечивать момент до 350% от номинального, что позволяет обеспечить высокую динамику и выбирать двигатель с меньшим номинальным моментом, чем в случаях с другими типами двигателей. Содержание этой статьи будет актуально для специалистов уже определившихся с типом оборудования, но не знающих как подобрать серводвигатель.


Сервоприводы YASKAWA Sigma-5 и Sigma-7

Очень часто инженеры сталкиваются с проблемой подбора серводвигателя для того или иного типа применения. Выбор номинальных характеристик двигателя не должен носить эмпирический характер, так как существует единственный проверенный способ – расчёт параметров двигателя. Этот расчёт производится исходя из условий функционирования системы и требований к ней. В статье приведены схема (рис.1) и пример расчета серводвигателя YASKAWA серии SIGMA 5 в применении с шарико-винтовой парой (ШВП) – преобразователем вращательного движения в поступательное линейное.

Рисунок 1. Кинематическая схема механизма серводвигатель – ШВП.

Зададим исходные параметры:

  • Скорость нагрузки: ϑL=15 м/мин;
  • Масса элементов поступательного движения: m=250 кг;
  • Длина винта: lB=1,0 м;
  • Диаметр винта: dB=0,02 м;
  • Шаг резьбы винта: PB=0,01 м ;
  • Плотность шарика: ρ=7,87×〖10〗^3 кг/м3;
  • Передаточное число редуктора: i=2;
  • Суммарный момент инерции редуктора и соединительной муфты: JG=0,40×〖10〗^(-4) кг*м2;
  • Частота подач (перемещений): n=40 мин-1;
  • Дистанция перемещения (позиционирования): l=0,275 м;
  • Максимальное время перемещения (позиционирования): tm=1,2 с;
  • Точность остановки: δ=±0,01 мм;
  • Коэффициент трения скольжения: μ=0,2;
  • КПД механики: η=0,9 (90%).

1. Расчёт времени при помощи циклограммы линейного перемещения

Для точного расчёта параметров мотора под требуемую задачу, нужно составить циклограмму движения механизма (рабочего органа). В данном случае движение рабочего органа будет циклическим.

Рисунок 2. Циклограмма линейной скорости.

t=60/n=60/40=1,5 c;

Из циклограммы видно, что время ускорения и торможения имеют равные значения, следовательно, мы получаем:

ta=td=tm-60l/ϑL =1,2-(60×0,275)/15=0,1 c;

tc=tm-2×ta=1,2-0,1×2=1,0 c.

2. Расчёт скорости вращения вала серводвигателя

Скорость вращения винта ШВП: nLL/PB =15/0,01=1500 об/мин;

Скорость вращения вала двигателя: nM=nL×i=1500×2=3000 об/мин.

3. Расчёт момента, прикладываемого к валу серводвигателя

4. Расчёт приведенного момента инерции к валу серводвигателя

Момент инерции подшипников:

JB=π/32 ρ×lB×〖d_B〗^4×1/i^2 =π/32×7,87×103×1,0×〖0,02〗^4×1/2^2 =0,31×〖10〗^(-4) кг*м2;

Суммарный момент инерции муфты и редуктора:

Доверьте подбор редуктора Группе Компаний «Элком»!

С недавних пор Группа Компаний «Элком» предоставляет на своём сайте уникальную возможность — самостоятельный подбор мотор-редуктора. В данном материале содержится подробная информация о том, как правильно и быстро подобрать необходимый Вам червячный мотор-редуктор. Надеемся, что предложенные сведения дадут детальное понимание процесса подбора мотор-редуктора, и окажутся Вам полезны.

Осуществляется подбор посредством стыковки редукторных частей ESQ NMRW и общепромышленных двигателей 5АИ производства ГК «Элком».

Таким образом, для того чтобы узнать соответствующую заданным параметрам модель, клиенту нужно только обозначить желаемые характеристики и выбрать один из двенадцати предустановленных диапазонов сервис-фактора — всё остальное рассчитает программа.

При выборе червячного мотор-редуктора учитываются основные технические характеристики:

  • Обороты на выходном валу мотор-редуктора
  • Крутящий момент мотор-редуктора «M2»
  • Сервис-фактор мотор-редуктора «f.s.»

Что такое передаточное отношение I и обороты на выходном валу мотор-редуктора.

Передаточное отношение — это разница между скоростью вращения входного вала и выходного вала. (По сути если i = 10, то входной вал редуктора сделает 10 оборотов в минуту а выходной 1 оборот в минуту).

Читать еще:  Анод лодочного двигателя что это такое

— это отношение числа зубьев ведомого зубчатого колеса к числу зубьев ведущего колеса. Передаточное число зубчатой передачи определяется по формуле:

В червячной редукторной части NMRW используются передаточные отношения:

5; 7,5; 10; 15; 20; 25; 30; 40; 50; 60; 80; 100.

Рассмотрим расчёт оборотов на выходном валу мотор-редуктора на примере редукторной части NMRW с двигателем.

Возьмём редукторную часть червячного мотор-редуктора NMRW150-60/100 B5. В данном случае i=60, т. е. данная редукторная часть имеет передаточное отношение 60. Соединим данную редукторную часть с различными двигателями для расчета оборотов на выходном валу мотор-редуктора:

100 L2 5.5/3000 Китай (5АИ). При соединении данного двигателя с редуктором (редукторной частью) с передаточным отношением 60 мы получим мотор-редуктор с оборотами на выходе около 50 об/мин.

Что мы сделали, для расчета оборотов на выходе мотор-редуктора? Мы разделили 3000 на 60 и получили 50.

100 L4 4.0/1500 Китай (5АИ). При соединении данного двигателя с редуктором (редукторной частью) с передаточным отношением 60 мы получим мотор-редуктор с оборотами на выходе около 25 об/мин.

Что мы сделали, для расчета оборотов на выходе мотор-редуктора? Мы разделили 1500 на 60 и получили 25.

100 L6 2.2/1000 Китай (5АИ). При соединении данного двигателя с редуктором (редукторной частью) с передаточным отношением 60 мы получим мотор-редуктор с оборотами на выходе около 17 об/мин.

Что мы сделали, для расчета оборотов на выходе мотор-редуктора? Мы разделили 1000 на 60 и получили 16,6.

Крутящий момент мотор-редуктора M2

Крутящий момент (синонимы: момент силы; вращательный момент; вращающий момент) — физическая величина, характеризующая вращательное действие силы на твёрдое тело. Если по простому, то это усилие с которым мотор-редуктор вращает выходной вал.

Энергия, которую электродвигатель передает редуктору в основном передается на оборудование с понижением оборотов выходного вала и частично уходит на преодоление силы трения, которое сопровождается выделением тепла (происходит нагрев редуктора).

Если попробовать представить крутящий момент графически, то это будет выглядеть так:

Крутящий момент (синонимы: момент силы; вращательный момент; вращающий момент) — физическая величина, характеризующая вращательное действие силы на твёрдое тело. Если по простому, то это усилие с которым мотор-редуктор вращает выходной вал.

Энергия, которую электродвигатель передает редуктору в основном передается на оборудование с понижением оборотов выходного вала и частично уходит на преодоление силы трения, которое сопровождается выделением тепла (происходит нагрев редуктора).

Если попробовать представить крутящий момент графически, то это будет выглядеть так:

Формула крутящего момента

Расчет крутящего момента для мотор-редуктора NMRW 150-48-5,5-B3.

Сервис-фактор f.s.

Сервис-фактор (коэффициент эксплуатации, коэффициент надежности) — является комплексным показателем, характеризующим работу мотор-редуктора, как единой системы.

Для определения числового значения f.s. необходимо знать:

характер нагрузки;

продолжительность работы привода в сутки;

число включений в час.

Формула сервис-фактора

Номинальный крутящий момент — это максимальный крутящий момент, на безопасную передачу которого рассчитан редуктор, исходя из следующих величин:

  • коэффициент безопасности (сервис-фактор) = 1
  • срок службы 10000 часов.

Рабочий крутящий момент — это крутящий момент, который выдает редуктор при определенном двигателе соединенным с данным редуктором.

Рассчитаем сервис-фактор для мотор-редуктора NMRW 150-48-5,5-B3.

Для мотор-редуктора NMRW 150-48-5,5-B3 (двигатель 5,5-3000) рабочий крутящий момент составляет 816Н*м. Как считали: РКМ=(5,5кВт*9550/48об/мин)*0,738=816Н*м

Номинальный крутящий момент для редукторной части NMRW150-60 — 990Н*м. Найти его можно на 26 стр. каталога NMRW. Смотрим таблицу NMRW150, находим передаточное отношение 60 и цифра в столбце М2 = 990 Н*м.

Рассчитываем сервис-фактор: f.s.=990/816=1,21

В результате произведенных расчетов у Вас появится информация, воспользовавшись которой Вы, не обладая техническим образованием, не имея на руках каталогов и специальной литературы, сможете подобрать нужный мотор-редуктор.

Например, Вам нужен мотор-редуктор со следующими характеристиками:

  • обороты на выходе — 24 об/мин
  • крутящий момент — 420 Н*м или мощность 1,5кВт
  • сервис-фактор — 1,0

Воспользуйтесь таблицей быстрого подбора и определите подходящий именно Вам мотор-редуктор менее чем за 5 секунд! Ждём Вас на нашем сайте.

Все мотор-редукторы находятся на нашем складе в наличии, всё что Вам нужно — оставить заказ или связаться с нами по телефону +7 (812) 320-88-81 доб. 21 97

Информация о компании

Новостной канал Элек.ру в Телеграм
Актуальные новости, обзоры и публикации портала в удобном формате.

Крутящий момент на валу турбовального двигателя

ContactGame
Новичок
  • 26 Май 2019
  • #1
  • Новичок
    • 26 Май 2019
  • #2
  • ContactGame
    Новичок
    • 26 Май 2019
  • #3
  • ContactGame
    Новичок
    • 26 Май 2019
  • #4
  • Eduard
    • 26 Май 2019
  • #5
  • ContactGame
    Новичок
    • 27 Май 2019
  • #6
  • Striker
    Старожил
    • 27 Май 2019
  • #7
  • ContactGame
    Новичок
    • 27 Май 2019
  • #8
  • constructor
    Старожил
    • 27 Май 2019
  • #9
  • Старожил
    • 27 Май 2019
  • #10
  • ContactGame, во-первых, была довольно подробная книга по ГТД-350 (автор — Никитин, изд. ДОСААФ) — попробуйте её найти.

    Читать еще:  В сырую погоду двигатель при запуске троит

    Во-вторых, можно оценить (пусть и приближённо) макс. крутящий момент двигателя по параметрам редуктора, с которым эти двигатели (два штука) работали на Ми-2. Не уверен, что там есть крутящие моменты на входных валах, но выходной момент в техописании должен быть точно. Прикинуть к.п.д. редуктора, посчитать отборы, которые идут на агрегаты и на хвостовой винт — и порядок цифр будет ясен.
    Редуктор называется ВР-2

    ContactGame
    Новичок
    • 27 Май 2019
  • #11
  • ContactGame, во-первых, была довольно подробная книга по ГТД-350 (автор — Никитин, изд. ДОСААФ) — попробуйте её найти.

    Во-вторых, можно оценить (пусть и приближённо) макс. крутящий момент двигателя по параметрам редуктора, с которым эти двигатели (два штука) работали на Ми-2. Не уверен, что там есть крутящие моменты на входных валах, но выходной момент в техописании должен быть точно. Прикинуть к.п.д. редуктора, посчитать отборы, которые идут на агрегаты и на хвостовой винт — и порядок цифр будет ясен.
    Редуктор называется ВР-2

    Момент инерции для чайников: определение, формулы, примеры решения задач

    Часто мы слышим выражения: «он инертный», «двигаться по инерции», «момент инерции». В переносном значении слово «инерция» может трактоваться как отсутствие инициативы и действий. Нас же интересует прямое значение.

    Ежедневная рассылка с полезной информацией для студентов всех направлений – на нашем телеграм-канале.

    Что такое инерция

    Согласно определению инерция в физике – это способность тел сохранять состояние покоя или движения в отсутствие действия внешних сил.

    Если с самим понятием инерции все понятно на интуитивном уровне, то момент инерции – отдельный вопрос. Согласитесь, сложно представить в уме, что это такое. В этой статье Вы научитесь решать базовые задачи на тему «Момент инерции».

    Определение момента инерции

    Из школьного курса известно, что масса – мера инертности тела. Если мы толкнем две тележки разной массы, то остановить сложнее будет ту, которая тяжелее. То есть чем больше масса, тем большее внешнее воздействие необходимо, чтобы изменить движение тела. Рассмотренное относится к поступательному движению, когда тележка из примера движется по прямой.

    По аналогии с массой и поступательным движением момент инерции – это мера инертности тела при вращательном движении вокруг оси.

    Момент инерции – скалярная физическая величина, мера инертности тела при вращении вокруг оси. Обозначается буквой J и в системе СИ измеряется в килограммах, умноженных на квадратный метр.

    Как посчитать момент инерции? Есть общая формула, по которой в физике вычисляется момент инерции любого тела. Если тело разбить на бесконечно малые кусочки массой dm, то момент инерции будет равен сумме произведений этих элементарных масс на квадрат расстояния до оси вращения.

    Это общая формула для момента инерции в физике. Для материальной точки массы m, вращающейся вокруг оси на расстоянии r от нее, данная формула принимает вид:

    Теорема Штейнера

    От чего зависит момент инерции? От массы, положения оси вращения, формы и размеров тела.

    Теорема Гюйгенса-Штейнера – очень важная теорема, которую часто используют при решении задач.

    Кстати! Для наших читателей сейчас действует скидка 10% на любой вид работы

    Теорема Гюйгенса-Штейнера гласит:

    Момент инерции тела относительно произвольной оси равняется сумме момента инерции тела относительно оси, проходящей через центр масс параллельно произвольной оси и произведения массы тела на квадрат расстояния между осями.

    Для тех, кто не хочет постоянно интегрировать при решении задач на нахождение момента инерции, приведем рисунок с указанием моментов инерции некоторых однородных тел, которые часто встречаются в задачах:

    Пример решения задачи на нахождение момента инерции

    Рассмотрим два примера. Первая задача – на нахождение момента инерции. Вторая задача – на использование теоремы Гюйгенса-Штейнера.

    Задача 1. Найти момент инерции однородного диска массы m и радиуса R. Ось вращения проходит через центр диска.

    Разобьем диск на бесконечно тонкие кольца, радиус которых меняется от до R и рассмотрим одно такое кольцо. Пусть его радиус – r, а масса – dm. Тогда момент инерции кольца:

    Массу кольца можно представить в виде:

    Здесь dz – высота кольца. Подставим массу в формулу для момента инерции и проинтегрируем:

    В итоге получилась формула для момента инерции абсолютного тонкого диска или цилиндра.

    Задача 2. Пусть опять есть диск массы m и радиуса R. Теперь нужно найти момент инерции диска относительно оси, проходящей через середину одного из его радиусов.

    Момент инерции диска относительно оси, проходящей через центр масс, известен из предыдущей задачи. Применим теорему Штейнера и найдем:

    Кстати, в нашем блоге Вы можете найти и другие полезные материалы по физике и решению задач.

    Надеемся, что Вы найдете в статье что-то полезное для себя. Если в процессе расчета тензора инерции возникают трудности, не забывайте о студенческом сервисе. Наши специалисты проконсультируют по любому вопросу и помогут решить задачу в считанные минуты.

    голоса
    Рейтинг статьи
    Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector