Рисунок 3.1—Оценочная диаграмма

4 Расчет силового электропривода

4.1 Расчет параметров и выбор двигателя

В разрабатываемом механизме необходимо передать постоянную мощность на нагрузку: постоянное натяжение при постоянной линейной скорости.

Р_{полезная} =F_натяж. *V_бараб.

Мощность, затрачиваемая на действие сил трения в барабане, также будет постоянной, т.к. момент трения в конце намотки увеличивается в два раза, а скорость барабана уменьшается в два раза.

Требуемая мощность двигателя рассчитывается для начала или для конца намотки:

Р_ДВИГ. =М_С.К.. *w_КОН. /h=1188*146,7 / 0,95=18,4 кВт

Но т.к. двигатель работает не постоянно, а с некоторой ПВ, то производится пересчет двигателя. Для начала рассчитаем ПВ двигателя. По заданию сказано, что после намотки двигатель тормозится под действием силы трения, а время между началами циклов намотки равно 55 сек. Оценим время торможения привода под действием силы трения:

При М_торм =М_{трения кон.} =10,8 Н*м, время торможения будет равно: =110 с. Видно, что необходимо затормозить барабан двигателем, чтобы вложиться во время, отведенное для остановки: 55-12,5=42,5 с.

Примем, что тормозной момент, развиваемый двигателем, равен номинальному. Тогда время торможения будет равно:

=9,2 с

При этом время работы двигателя увеличивается на 9,2 с и составляет:

с

Расчетная мощность двигателя:

Р_{ДВ РАСЧ.} =Р_ДВИГ *=11,55 кВт.

Выбираем АД с нормальным скольжением и со следующими параметрами:

- номинальная частота вращения 146,6 рад/с;

- расчетная мощность > 11,55 кВт.

Наиболее подходящий двигатель 4А160S4У3 имеет следующие параметры:

- мощность—15 кВт.

- скольжение—2,7% (номинальная частота вращения—152,8 рад/с)

- КПД—89%.

- Момент инерции 0,01 кг*м² .

4.2 Расчет и выбор силовых преобразователей

Выбираем преобразователь Amron 3G3HV-B4150. Мощность преобразователя 15 кВт. Имеет встроенный датчик тока, регулятор скорости. Для входных сигналов регулятора скорости имеются входы по напряжению и по току.

Преобразователь обеспечивает теплозащиту.

Для преобразователя не нужен трансформатор.

Помехоподавляющий фильтр на выходе преобразователя также не ставим.

5 Расчет статических механических и электромеханических характеристик двигателя и привода