napęd 11-20 v2, Politechnika Lubelska, Studia, Semestr 6, sem VI


TEORIA STEROWANIA NAPĘDÓWTEORIA STEROWANIA NAPĘDÓW

RYS1

Mr - moment na wale [Nm]

0x01 graphic

Ruch obrotowy

0x01 graphic

Moc:

0x01 graphic

Ruch postępowy:

0x01 graphic

Przekładnia jest potrzebna, aby policzyć moment. Moc nie zależy od przekładni

Momenty oporowe:

a) reaktancyjne (bierne) - momenty przeciwdziałające

b) potencjalne (czynne)

Maszyny robocze

Charakterystyki mechaniczne Mr=f(r)

0x01 graphic

1) ၡ=0; Mr=MrN

RYS 2

2) 0x01 graphic

RYS3

3)0x01 graphic

RYS4

0x01 graphic

RYS5

ZADANIE 1

Silnik o mocy PN=4kW, nN=960obr/min obciążony jest

a) wentylatorem ၡ=2

b) węglarką ၡ=0

c) prądnicą prądu stałego ၡ=1

Dla wszystkich obciążeń Mb=30Nm w warunkach znamionowych.

Obliczyć, do ilu % zmniejszy się zapotrzebowanie mocy do napędu ????? obciążeń jeżeli n zmniejszy się do 720 obr/min

0x01 graphic

Liczymy, jak zmieni się moment oporowy:

0x01 graphic

RYS 6

Sprowadzanie do wału silnika momentów i sił oporowych maszyn roboczych

RYS7

k=k1k2....kn; ၨ=ၨ12......ၨn

Podnoszenie (zgodnie z prawem zachowania mocy)

0x01 graphic

Opuszczanie:

0x01 graphic

Moc przy podnoszeniu:

0x01 graphic

0x01 graphic
- podnoszenie

0x01 graphic
- opuszczanie

Sprowadzanie momentu bezwładności i masy maszyny roboczej do prędkości wału silnika

EK ciała w ruchu obrotowym:

0x01 graphic

w ruchu postępowym:

0x01 graphic

Zakładamy, że Ek dla układu zastępczego o momencie bezładności JZ jest równy sumie energii wszystkich części składowych będących w ruchu postępowym i obrotowym

0x01 graphic
0x01 graphic
- suma Ek ciał w ruchu obrotowym

0x01 graphic
- suma Ek ciał w ruchu postępowym

dzieląc przez ၗm2/2 otrzymamy:

0x01 graphic
co inaczej można zapisać jako:

0x01 graphic

gdzie Jw to moment wału

Moment bezwładności jest to suma ilości mas ????????? cząstek i kwadratu odległości ich od osi obrotu

0x01 graphic

Kwadraty promieni bezwładności Rb2

1) walec pełny (wirnik silnika)

0x01 graphic

RYS 7

2) pierścień cylindryczny (koło zamachowe, sprzęgło)

0x01 graphic

RYS8

Moment zamachowy GD2 - w starych katalogach

0x01 graphic

ZADANIE 2

Dla podanego na rysunku układu napędowego obliczyć wartość momentu obrotowego silnika, moc silnika i prędkość obrotową

RYS 9

0x01 graphic

Mp - moment na wale przekładni

M0p - moment na wale silnika

Prędkość kątowa bębna:

0x01 graphic

ZADANIE 3

Obliczyć momenty silnika przy podnoszeniu i opuszczaniu ciężaru G=5000N z prędkością liniową V=5m/s oraz prędkość kątową wału silnika. Sprawności poszczególnych elementów układu napędowego wynoszą:

RYS taki sam jak w poprzednim zadaniu

0x01 graphic

Podnoszenie:

0x01 graphic

Opuszczanie:

0x01 graphic

Podnoszenie:

0x01 graphic

Opuszczanie:

0x01 graphic

Gdyby nie trzeba było liczyć momentów, tylko moc:

0x01 graphic

ZADANIE 4 (możliwe na zaliczeniu)

Dobrać koło zamachowe wykonane wg rysunku w taki sposób, aby przy ၗ=62,3rad/s oddało energię 6.106J. Szerokość nie większa niż 9,5m, z żeliwa , ၤ=7,2.103kg/m3; Rb=0,9m

RYS10

Obliczyć: 1)J=? 2)m=? 3)dw=?, Dz=?

0x01 graphic
ZADANIE 5

Dla podanego na rysunku układu kinematycznego obliczyć Jz

RYS 11

J0=4kgm2 - silnika

Jp=2kgm2; Jm=2,5kgm2

0x01 graphic

ZADANIE 6

Obliczyć moment zastępczy bezwładności

RYS12

Js=2.5,5kgm2 - sprzęgła; Jw=9,5; JP1=9.3kgm2; Jp2=9.11,5

i1=i9=3,9 i2=i3=i4=3,3 i5=i6=i7=i8=2,5

0x01 graphic

CHARAKTERYSTYKI SILNIKÓW

ZADANIE 7

Wyznaczyć ch-kę mechaniczną naturalną silnika asynchronicznego o danych katalogowych

0x01 graphic

Z dwóch ostatnich wzorów wykreśla się charakterystyki

S

-

0,032

0,13

0,25

0,5

1

0

rad/s

7,6

6,8

58,5

39

0

78,5

M

Nm

723

1593

1043

644

493

0

RYS 13

ZADANIE 8

Wyznaczyć ch-ki mechaniczne

1) naturalną

2) dla U=0,8UN dla silnika asynchronicznego o danych

PN=52kW UN=380V IN=99A pn=2,5

N=102,7 rad/s ၗs=104,7rad/s

0x01 graphic

Dla U=0,8UN / dla ၗ=const

0x01 graphic

S

-

1

0,5

0,25

0,092

0,019

0

rad/s

0

52,35

78,5

95,2

102,7

104,7

M

Nm

253

450

870

1265

506

0

M'

Nm

162

288

557

810

324

0

RYS 14

ZADANIE 9

Dla silnika o parametrach podanych na tablicy silnika:

PN=16kW; UN=380V; ၗN=75rad/s; ၗs=78,5rad/s

pn=3 RR=0,118ၗ wyznaczyć

1) charakterystykę naturalną

2) sztuczną dla Rd=0,37ၗ

0x01 graphic

S

0

0,044

0,26

0,6

1

78,5

75

58,2

31,2

0

M

0

213

639

467

312

Rd - nie zawiera Mk ale zawiera S

0x01 graphic

S

0

0,1

0,2

0,6

1

1,07

78,5

69,5

61,8

31,2

0

-0,1

M

0

110

230

544

638

639

RYS15

STANY NIEUSTALONE

Dynamika układu napędowego

0x01 graphic

gdy MႹMd - stan dynamiki przejściowy

jeżeli

1) 0x01 graphic

jest to stan ustalony

2) 0x01 graphic

jest to rozruch układu, przyspieszenie

3) 0x01 graphic

jest to hamowanie opóźnione układu

Równanie ruchu

Stan przejściowy wiąże się ze zmianą energii kinetycznej

0x01 graphic

Moc dynamiczna:

0x01 graphic

Pełne równanie ruchu:

0x01 graphic

Wyznaczanie czasu rozruchu

0x01 graphic

1) metoda średniego momentu dynamicznego (MOŻE BYĆ)

0x01 graphic

RYS 16

2) metoda linearyzacji prostoliniowej Md.

Charakterystykę Md zastępuje się linią łamaną

RYS 17

0x01 graphic

Wyznaczanie czasu hamowania

0x01 graphic

Równowaga trwała i nietrwała układu napędowego

warunki:

0x01 graphic

RYS 18 RYS 19

ZADANIE 10 (możliwe na zaliczeniu)

Obliczyć czas rozruchu silnika klatkowego uruchomianego przy biegu jałowym przez włączenie go na znamionowe napięcie oraz czas hamowania przy naturalnym wybiegu silnika. Przyjąć ΔPmech=40W = const (są stałe)

Pn=3kW nN=1430 obr/min pn=2,7 Mr/MN=2,2

GD2=0,047kGm2 -moment bezwładności

1) najpierw ryzujemy ch-kę mechaniczną silnika

RYS 20

2) wyliczamy średni moment rozruchu

0x01 graphic

Moment dynamiczny średni rozruchowy:

0x01 graphic

Czas rozruchu:

0x01 graphic

Czas hamowania wybiegu:

0x01 graphic

RYS 21

Wał elektryczny

0x01 graphic

Po uwzględnieniu wzoru Klossa oraz kąta przesunięcia wirników 0x01 graphic
mamy:

0x01 graphic

RYS 21

Układy pracy współbieżnej
(rodzaje pracy napędowych sił elektrycznych)

Do każdego silnika możemy mieć różne warunki znamionowe.

Moc znamionowa (pojęcie umowne) silnika PN jest to największa moc, jaką przy prędkości znamionowej nN przy znamionowych warunkach zasilania UN, fN, JfN może być obciążony silnika przez czas określony rodzajem pracy.

Praca ciągła S1 (c) - rodzaj pracy maszyny z obciążeniem o stałej wartości trwający tak długo, aż wszystkie części maszyny osiągną ustalony przyrost temperatury

Praca dorywcza S2 (D) - rodzaj pracy o stałej wartości, w której żadna część nie osiągnie temperatury, a po zakończeniu pracy stygnie do temperatury otoczenia.

PN=4kW; S2=30 to tp=30 min, stygnie po 4-5 stałych czasowych

Praca okresowa S3 (P) - względny czas pracy

0x01 graphic

Praca S4 charakteryzuje się tym, że jest to praca okresowa z dużą liczbą łączeń i hamowanie. mechaniczne

Praca S5 - okresowa z dużą liczbą łączeń, hamowanie elektryczne

Praca S6 - okresowa z ??????????. Każdy okres składa się z czasu pracy przy obciążeniu o stałej wartości i czasu biegu jałowego

Praca S7 - okresowa, każdy okres to czas rozruchu, czas pracy przy stałym obciążeniu, czas hamowania elektrycznego bez postoju jak w S4

Praca S8 - okresowa długotrwała ze zmianą prędkości. Każdy okres obejmuje pracę przy stałym obciążeniu i jednej prędkości i innych obciążeniach i innej prędkości.

10,30,60,90 - znormalizowany czas pracy dorywczej

15,25,40,60 - znormalizowane względne czasy włączenia prac S4-S8

Zasady doboru mocy silników

Obciążenie stałe:

0x01 graphic

Obciążenie zmienne

- metoda średnich strat

- metoda prądu lub momentu zastępczego

RYS 23

0x01 graphic

Moc zapotrzebowana P=MZΩm PN≥P

M/MN0x01 graphic
pn - przeciążalność momentowa

Jeżeli cykl pracy zaczęty od postoju to

przewietrzanie własne

α- współczynnik, uwzględnia pogorszenie chłodzenia w czasie rozruchu i hamowania

β - współczynnik, uwzględnia pogorszenie chłodzenia w chwili postoju

0x01 graphic
(bez przewietrzania)

Przy przewietrzaniu obcym α=β=1

RYS 24

0x01 graphic

Praca S3; względny czas pracy:

0x01 graphic

P - moc obliczona przy ε katalogowym

Pb - moc przy ε rzeczywistym

0x01 graphic

trzeba sprawdzić PN i Mr

Dobór mocy silnika do pracy dorywczej

0x01 graphic

pc - współczynnik przeciążalności cieplnej

Dobór mocy silnika dla temperatury ≠350C

Dopuszczalny początkowy przyrost temperatury τmax=650C

τ' - różnica temperatury otoczenia od temp. 350C

a) dla t=00C --> τ'=0-35=-350C

b) dla t=600C --> τ'=60-35=250C

0x01 graphic

0x01 graphic



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
11-zabezpieczenia-ellrroy, Politechnika Lubelska, Studia, Semestr 6, sem VI, VI-semestr, 05labsieci
Napęd E. 20 protokół, Politechnika Lubelska, Studia, semestr 5, Sem V, Nowy folder
Napęd E. 20 protokół, Politechnika Lubelska, Studia, semestr 5, Sem V, Nowy folder
Metrologia 20 protokół, Politechnika Lubelska, Studia, semestr 5, Sem V, Nowy folder
sprzabespeczenia11, Politechnika Lubelska, Studia, Semestr 6, sem VI, VI-semestr, 05labsieci
sprawozdanie.sieci.6.marek, Politechnika Lubelska, Studia, Semestr 6, sem VI, VI-semestr, 05labsieci
!!Politechnika Lubelska w Lublinie!!, Politechnika Lubelska, Studia, Semestr 6, sem VI
Oświecenie - 8, Politechnika Lubelska, Studia, Semestr 6, sem VI, oświetlenie sprawozdania2007-2008
sciaga ze wspomagania, Politechnika Lubelska, Studia, Semestr 6, sem VI, Komputerowe wspomaganie pro
komputerowe wspomaganie projektowania, Politechnika Lubelska, Studia, Semestr 6, sem VI, Komputerowe
komputerowe wspomaganie projektowania godz2255, Politechnika Lubelska, Studia, Semestr 6, sem VI, Ko
Politechnika Lubelska mathcad, Politechnika Lubelska, Studia, Semestr 6, sem VI, semestr 6, komputer
cw9, Politechnika Lubelska, Studia, Semestr 6, sem VI, semestr 6, napędy elektryczne
bierzcie i jedzcie wszyscy z tego, Politechnika Lubelska, Studia, Semestr 6, sem VI
skrypt ćw1, Politechnika Lubelska, Studia, Semestr 6, sem VI, VI-semestr, energoelektronika-lab

więcej podobnych podstron