Проверка по моменту.
а) определяем требуемый момент для каждого двигателя по формуле
Мтр= (Jн / i0+Jд*i0)*Ен
Общие данные:
Мст=0,003 Н*м; Jн=0.016 кг*м²; Ен=0,184 рад/с2; h=0,8.
Таблица 2 - Требуемые моменты для электродвигателя
№ | Тип двигателя | Jд, кг*м² | i0 | Мтр, Н*м |
1 | ДШ 46-0,004-5 | 0,02 | 1,6 | MTP=0,003/(1.6*0.8)+(0.016/1.6+0,02*1.6)*0,184=0,009; |
2 | ШДА-1ФК | 0,016 | 1,4 | MTP=0,003/(1.4*0.8)+(0.016/1.6+0,02*1.6)*0,184=0,0088 |
3 | ДИР-1А | 0,02 | 1,6 | MTP=0,003/(1.6*0.8)+(0.016/1.6+0,02*1.6)*0,184=0,009; |
б). проверяем двигатели по моменту, для чего определяем коэффициент форсировки двигателя по lном моменту и выполнение условия l<lн, где l=Мтр / Мном. дв.
Таблица 3 - Коэффициент форсировки двигателей
Тип двигателя | Мтр, Н*м | Мном дв, Н*м | Мтр/Мном дв | lном дв | Выполнение условия Мтр/Мном дв£lном дв |
ДШ 46-0,004-5 | 0,009 | 0,004 | 2,25 | 5.5 | да |
ШДА-1ФК | 0,0088 | 0,003 | 2,93 | 2,8 | нет |
ДИР-1А | 0,009 | 0,003 | 2,25 | 5 | да |
Дальнейший расчет производим для двигателя ДШ 46-0,004-5.
Определение основных параметров работы привода в режиме позиционирования
Найдем ускорение разгона и торможения по формулам:
|
|
εр=((lм*Мдв ном) - Мст / i0*h) / (Jд*i0+Jн / i0*h),
εm=((lм*Мдв ном)+Мст*h / i0) / (Jд*i0+Jн*h / i0),
где lм=2 - коэффициент форсировки по моменту; Мст=5 Н*м - статический момент; Jн=0.061 кг*м² - момент инерции нагрузки; h=0.8 - КПД механической передачи.
Результаты расчетов приведены в таблице 4
Таблица 4 - Ускорение разгона и торможения ЭД.
Тип двигателя | Мном дв, Н*м | i0 | Jд, кг*м² | εр рад/с2 εm рад/с2 |
ДШ 46-0,004-5 | 0,004 | 1,6 | 0,02 | εр=((2*0,004) - 0,003/ 1,6*0,8) / (0,02*1,6+0,016 / 1,6*0,8)=0,05 εm=((2*0,004) - 0,003*0,8/1,6)/(0,02*1,6+0,016* *0,8/1,6)=0,05 |
Проверка допустимого максимального ускорения.
Условию εm < εm доп=Ен=0,184 рад/с2 двигатель ДШ 46-0,004-5 удовлетворяет данному условию.
Тепловой расчет ЭП
Эквивалентный момент определяем по формуле:
Мэкв=[(Мэ12*Dt1+Мэ22*Dt2+Мэ32*Dt3) / ]1/2,
где Мэi - эквивалентный момент на i-том участке, Н*м; Dti - длительность i-го участка, с.
Двигатель проходит по условиям теплового расчета если
Мэк £ Мдв. ном
На участке (0-t1):
Мэ1=(Мст+Jн* εр)/(i0*h)+Jд*εр*i0+Мтр дв,
Dt1=ωн / εр,
ap=ωн*Dt1/2 - угол разгона.
На участке (t2-t3):
Мэ3=(Мст+Jн* εm)/(i0*h)+Jд*εm*i0+Мтр дв,
aт=ωн*Dt3 / 2 - угол торможения.
На участке (t1-t2):
Мэ2=Мст / (i0*h),
Dt2=aпс / ωн,
где aпс=a-aр-aт - угол движения с постоянной скоростью.
a - полный угол перемещения, который находится по формуле:
a=ωн*tц=36.56*0.583=21.31 рад.
Пользуясь вышеперечисленными формулами, проведем тепловой расчет для двигателя ДШ 46-0,004-5.
Мэ1=(0,003+0.016*0,15)/(1.6*0.8)+0.02*0,05*1.6=0,002 Н*м;
Dt1=0,314/0,05=6,28 c;
ap=0,314*6,28/2=1 рад;
Мэ3==(0,003+0.016*0,15)/(1.6*0.8)+0.02*0,15*1.6=0,009 Н*м;
Dt3=0,314/0,19=2 c;
aт=0,314*2/2=0,314 рад;
Мэ2= Мст=0,003 Н*м;
|
|
aпс=7,2-1-0,314=5,8 рад;
Dt2=5,8/0,0314=18,47 c.
Мэкв= Н*м.
Мдв ном= 0,004 Н*м.
Условие двигатель Мэкв ≤Мдв ном ДШ 46-0,004-5 удовлетворяет