Расчет переходных процессов

Определение момента инерции системы

Для расчета динамических режимов необходимо определить приведенный к валу двигателя момент инерции системы. Он определяется для груженой и порожней тележек и состоит из суммы моментов инерции и масс элементов.

Для груженой тележки:

J_г = J_дв + J_ш + J_р + J_б · 1/i_р² + (m_н + m₀ + m_п) · (33)[3]

Воспользовавшись вышеприведенной формулой пересчета и соотношениями, приведенными в исходных данных, получим для груженой тележки:

J_г = J_дв + 0,2 · J_дв + 0,25 · J_дв + J_б · 1/i_р² + (m_н + m₀ + m_п) · или

J_г = 1,45 · J_дв + J_б · 1/i_р² + (m_н + m₀ + m_п) ·

J_г = 0.57+0.57*0.2+0.57*0.25+100/ +(4000+1500+2700)* = 1,35 кг·м²

Для порожней тележки:

J_п = 0.57+0.57*0.2+0.57*0.25+100/ +(1500+2700) · = 1,12 кг·м²

Расчет продолжительности разгона по ступеням реостата

Продолжительность пуска рассчитывается для обоих рабочих режимов. При линейной части механической характеристики в рабочей зоне и М_с = const время работы на ступени равно:

t_x = T_x · ln

где T_x - механическая постоянная для соответствующей реостатной характеристики.

Поскольку величина нагрузки неизменна (М_с=const), то значение логарифма в формуле времени одинаково для всех ступеней работы.

Груженая тележка

K₁ = ln =ln = ln14,8=2,01; (34)[2]

Порожняя тележка

k₂ = ln= =ln = ln 3,9=1.36

Механическая постоянная времени - это время, необходимое для ускорения привода с моментом инерции J от начальной скорости на данной ступени до скорости идеального холостого хода ω₀.

T_x = (35)[1]

Механическая постоянная времени:

Продолжительность пуска для обоих режимов:

1) Подъем груженной тележки.

1 реостатная характеристика

T_M1=J =1,01с

t₁ = к₁Т_М1 = 2,01*1,01 = 2,01 с.

2 реостатная характеристика

T_M2=J =1,38с

t₂ = к₁Т_М2 = 1,36*1,38 = 1,8 с.

Естественная характеристика

T_е=J =1,35* *0,065=0,041с

t_е = к₁Т_е = 2,69*0,041 = 0,11с

2) Спуск пустой тележки

1 реостатная характеристика

T_M1=J =1,35 с

t₁ = к₁Т_М1 = 1,36*1,35 = 1,8 с.

2 реостатная характеристика

T_M2=J =0,98с

t₂ = к₁Т_М2 = 1,36*0,98 = 1,003с

Естественная характеристика

t_е=к₁Т_е=0,04с

Расчет пути, проходимого тележкой во время пуска двигателя

Для упрощения разгон принимается равноускоренным со средним ускорением:

a_ср = V_уст / t_п

где t_n - продолжительность пуска; t_n = Σt_i + 3 · T_e

где t_i - продолжительность разгона на каждой реостатной характери­стике;

Т_е - механическая постоянная привода на естественной характеристике двигателя.

V_уст- скорость механизма в рабочих режимах;

Путь, пройденный за время разгона, приближенно определяется:

L_п = (36)[1]

а) При подъеме груженой тележки

t_п = t₁ + t₂ + t₃ +t₄+ 3·T_e = 4,39+3,2+3*0,041= 7,7с

a_ср = V_уст / t_п = 0,77 / 7,7 = 0,1 м/с²

L_п = = 2,9 м

б) При спуске порожней тележки

t_с = t₁ + t₂ + t₃ +t₄+ 3·T_e = 1,8+1,3+3*0,04= 3,2 с

a_ср = 0, 74 / 3,2 = 0,2 м/с²

L_п = = 1,02 м

Определение продолжительности и пути торможения двигателя

При торможении двигателя противовключением замедление осуществляется под действием статического момента и момента электромагнитного тормоза:

-М_с – М_т = J_M

t_т = (37)[2]

J_M - момент инерции системы для груженой и пустой тележки;

ω_нач - установившаяся скорость предшествующего режима;

М_ci - статический момент для спуска и подъема;

M_тор = 1,7 · M_cmax = 1,7 · 201,3 = 342.21 М·н

Путь, пройденный во время торможения, определяется аналогично пути при пуске.

а) Подъем груженой тележки

t_T1= ; t_т1 = = 0,25 с

L_т1 = ; L_т1 = = 0,09 м

б) Спуск порожней тележки

t_T2= ; t_т2 = = 0,23 с

L_т2 = ; L_т2 = = 0,08 м