Курсовая работа: Система стабилизации скорости вращения двигателя постоянного тока

М_{дв. max} - максимальный момент на валу двигателя за цикл, Н·м: М_{дв. max} = М₁ = 74 Н·м; М_{дв. н.} - номинальный момент выбранного двигателя, Н·м:

М_{дв. н.} = (30∙Р_н ) / (π∙n_ном) = (30∙4200) / (3,14∙750) = 53,503 Н∙м;

2,5·53,503 ≥ 74,133,758 ≥ 74.

Условие выполняется, т.е. двигатель обеспечивает устойчивую работу механизма.

Проверяем выбранный двигатель по условиям нагрева, используя из курса «Теории электропривода» метод эквивалентного момента.

Формула для определения эквивалентного момента:

М_экв = √ (∑M_{дв. i} ² ∙t_i / ∑t_i ), (3.6)

где n- число рабочих участков в цикле;

М_{дв. i} - величина момента двигателя, соответствующая i-му участку нагрузочной диаграммы, Н∙м;

t_i - продолжительность i-го участка, с;

М_экв = √ (207700/103,9) = 44,71 Н∙м.

М_{ЭКВ. ПВст} = М_экв ∙ √ (ПВ_э% / ПВ_ст% ) = 44,71 ∙ √ (97, 194% / 100%) = 44,078 Н∙м.

По зависимости (3.3) с учетом времени пуска и торможения уточняем значение продолжительности включения и приводим значение эквивалентного тока с учетом ПВ. Условием проверки является выражение:

М_{Н. ПВст} ≥ М_{ЭКВ. ПВст} , (3.7), 53,503 ≥ 44,078.

Выбор двигателя сделан правильно

4. Расчет силовой части преобразователя

4.1 Расчет силового трансформатора

Определяем действующее значение фазового напряжения вторичной обмотки трансформатора:

E_2н =к_α ·к_з · [E_н +∆U_в +λ·I_н · (R_дв +0,35+0,46· (s·f² /c² ) · (U_н /I_н ) · (∆Р_м %/100))] /

/ [a· (1- (m%/100)) - (λ·d/c) · (U_к %/100)] ; (4.1)

где f, q, s- коэффициенты, зависящие от схемы трансформатора;

к_α , к_з - коэффициенты запаса, к_α = к_з = 1,05;

λ - кратность тока нагрузки в режиме стабилизации скорости (величина перегрузочной способности двигателя по току);

Е_н - ЭДС двигателя при номинальной скорости, В:

Е_н = U_н - I_н ·R_я = 220 - 26,2·0,516 = 206,48 В;

U_н - номинальное напряжение двигателя, В;

I_н - номинальный ток двигателя, А:

I_н = (Р_н /η_н ) / U_н = (4200/0,73) / 220 = 26,2 А;

R_дв - сопротивление якорной цепи двигателя, Ом;

∆Р_м % = 1÷3 - потери в меди трансформатора;

m% = 10÷15 - возможное снижение напряжения питающей сети;