0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое момент инерции двигателя

Элементы механики электропривода

Уравнение движения ЭП

где М — вращающий момент двигателя, Н*м,

Мс – приведенный к валу двигателя момент сопротивления РН, Н*м

J – приведенный к валу двигателя момент инерции ЭП, Н*м2

ω — угловая частота вращения двигателя, рад /с.

Величина называется динамическим или избыточным моментом ЭП. Положительный динамический момент обеспечивает разгон ЭП, отрицательный — замедление.

Мощность двигателя, Вт,

Поскольку (где n измеряется в об/мин),

Номинальный момент двигателя можно вычислить по приво­димым в паспорте номинальной мощности Рн и номинальной скорости вращения двигателя nн:

Приведенный к валу двигателя момент сопротивления, Н*м,

где j и η — соответственно передаточное отношение и КПД передачи,

Приведенный к валу двигателя момент инерции ЭП, в ко­тором сочетаются вращательное и поступательное движения (например, ЭП лифта):

где: Jд — моменты инерции ротора двигателя, Н*м2

JРM — момент рабочего механизма, Н*м2,

ωрм — частота вращения рабочего механизма, рад /с;

G — вес перемещаемого посредством ЭП груза, кг;

v — линейная скорость перемещения груза, м/с,

g ускорение силы тяжести, 9,8 м/с2.

Определение времени ускорения и замедления ЭП

Время t1-2 ускорения или замедления ЭП от частоты враще­ния ω1 до ω2 определяется путем интегрирования уравнения движения ЭП:

В простейшем случае, когда М = const, Мс = const, J= const, no лучим

В частном случае, при пуске двигателя до частоты вращения со, время пуска U с, определяется выражением:

После несложной процедуры регистрации Вы сможете пользоваться всеми сервисами и создать свой веб-сайт.

2.14 Масса двигателя и динамический момент инерции ротора

Масса изолированных проводов обмотки статора:

Масса алюминия короткозамкнутого ротора с литой клеткой (число лопаток на роторе N=14, ширина лопатки средняя bл=5мм, длина лопатки lл=70мм, высота hл=56мм):

Масса стали сердечников статора и ротора:

Масса изоляции статора:

Масса конструкционных материалов:

Динамический момент инерции:

Делись добром 😉

  • АННОТАЦИЯ
  • ВВЕДЕНИЕ
  • 1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР
  • 1.1 Современные серии электрических машин
  • 2. Расчеты и основные результаты работы
  • 2.1 Техническое задание
  • 2.2 Выбор аналога двигателя
  • 2.3 Размеры, конфигурация, материал магнитной цепи двигателя
  • 2.4 Обмотка статора
  • 2.5 Обмотка короткозамкнутого ротора
  • 2.6 Расчет магнитной цепи.
  • 2.7 Активные и индуктивные сопротивления обмоток
  • 2.8 Режим холостого хода и номинальный
  • 2.9 Рабочие характеристики.
  • 2.10 Максимальный момент.
  • 2.11 Начальный пусковой момент и пусковые токи
  • 2.12 Расчет механической характеристики двигателя и зависимости пускового тока от скольжения
  • 2.13 Тепловой и вентиляционный расчеты
  • 2.14 Масса двигателя и динамический момент инерции ротора
  • 2.15 Расчет надежности обмотки статора
  • 2.16 Механический расчет вала и подбор подшипников качения.
  • ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Похожие главы из других работ:

2.10 Расчетный тормозной момент на валу двигателя

Момент силы инерции на валу двигателя при торможении: где tт — время торможения конвейера, определяемое в предположении линейного изменения во времени скорости х до полной остановки, с. tт = (2lт) / х, где lт — максимальный путь торможения конвейера.

1.3.5.2 Математическая модель электродвигателя (f > ш1), где n — частота вращения ротора двигателя

В качестве электродвигателя будем использовать асинхронный четырех полюсный двигатель, для которого синхронная частота вращения ротора n при частоте тока питающей сети 50 Гц равна 25 об/c.

1.10 Необходимый момент инерции маховых масс

Необходимый момент инерции маховых масс определяем по формуле = — коэффициент неравномерности вращения кривошипа ОА; =35/0.0955=366Дж =366/(0.1612 *0.

Читать еще:  Фольксваген поло 2012 года характеристики двигателя
1.11 Момент инерции дополнительной маховой массы Iдоп.

Iдоп. определяется по формуле где — сумма приведенных моментов инерции звеньев связанных с начальным звеном постоянным передаточным отношением и обладают маховыми массами, которые влияют на закон движения начального звена. =341293кг*м2.

3) Динамический момент

(2) где — момент инерции крана и механизма поворота относительно оси вращения; — угловое ускорение крана.

4) Момент инерции крана

где 1,3-1,4 — коэффициент, учитывающий инерционность поворотной части крана (без груза и противовеса); 1,05-1,1 — коэффициент, учитывающий инерционность механизма поворота.

7.1 Масса стали ярма статора и зубцов статора и ротора

кг. кг. кг. где кг/м3 — удельная масса стали, hZ1 = hП1; hZ2 = hП2; bZ1; bZ2 см. рис.3.1., 4.2.

2.6 Расчётный момент инерции системы привода в эксплуатационных режимах

, 2.7 Расчетное ускорение кабины в переходных режимах Ускорение генераторного режима: , Ускорение пуска , Приведенный момент внешней нагрузки при пуске.

7. Расчёт приведённого к валу двигателя момента инерции рабочей машины

Приведенный к валу электродвигателя момент инерции системы J, кг•м2 определяется по формуле: (7.1) где k — коэффициент, учитывающий момент инерции механической передачи, k = 1.05 — 1.2 Jд — момент инерции ротора электродвигателя.

3. Динамический расчет двигателя

Динамический расчет заключается в определении суммарных сил и моментов, возникающих от давления газов и сил инерции. По этим силам рассчитывают основные детали на прочность и износ.

6.5 МАССА ДВИГАТЕЛЯ

для числа полюсов p=4;6;8 имеем m=35;34;50 кг из паспорта двигателя.

3.8 Приведённый момент инерции

Заменим массы всех подвижных звеньев одной массой, приложенной к кривошипу. Момент инерции этой массы относительно центра вращения кривошипа есть приведённый момент инерции — JП.

3.9 Момент инерции маховика

По графикам и построим диаграмму Виттенбауэра Для этого расположим оси диаграммы на продолжении осей абсцисс исходных графиков. Одноимённые (по номеру) точки исходных графиков снесём на диаграмму и пронумеруем. Перенося, например.

12. Масса и динамический момент инерции
12.2 Динамический момент инерции ротора

Радиус инерции полюсов с катушками (11.266) Rп.ср=0,5[(0,5D21+(0.85-0.96)(0.5D2+hc2)2]•10-6=0.5[(0.5•2862 + 0.96(0.5•72 +13)2]•10-60,0115 м. Динамический момент инерции полюсов с катушками (11.267) Jп=(mсп+mмп+mмd)4R2п.ср=(42,4+24,6)4•0,01152=0,77 кг/м2. Динамический момент инерции сердечника ротора (11.

Идентификация момента инерции якоря двигателя постоянного тока и нагрузки в экспериментальной вибрационной установке для исследования хаотической динамики

Полный текст:

  • Аннотация
  • Об авторах
  • Список литературы
  • Cited By

Аннотация

Цель исследования. Статья посвящена разработке и апробации методики оценки параметров моментов инерции якоря двигателя постоянного тока с независимым возбуждением (ДПТ НВ) и его нагрузки, используемых в лабораторной вибрационной установке для исследования хаотической динамики.

Методы. Представлена математическая модель ДПТ НВ и описание методики для оценки величины момента инерции его якоря с нагрузкой в результате параметрической идентификации на основе аппроксимации проинтегрированной кривой разгона силы тока и выполнения спектрального анализа. Проведено совместное моделирование динамики электродвигателя Maxon RE25 с электрической частью, реализованной в системе Matlab Simulink и механической, построенной в среде MSC Adams, и на основе результатов машинного эксперимента проверена работоспособность методики параметрической идентификации.

Результаты. Представлена структура и общий вид информационно-измерительной системы лабораторной вибрационной установки для исследования хаотической динамики на основе модуля ввода/вывода NI USB-6009. Приведены и проанализированы кривые разгона и амплитудные спектры силы тока, полученные в ходе проведения натурного эксперимента по определению моментов инерции якоря двигателя Maxon RE25 и дебалансов. Произведен расчет значений моментов инерции якоря и дебаланса по предлагаемой методике, а также относительных погрешностей по сравнению с паспортным значением.

Читать еще:  Двигатель irbis ttr 125 характеристика

Заключение. В результате проведения серии параллельных экспериментов установлено, что опыты являются воспроизводимыми согласно критерию Кохрена, а погрешность определения момента инерции якоря ДПТ не превышает 5 %, поэтому ее можно также использовать для расчетов с достаточной точностью величин моментов инерции дебалансов.

Ключевые слова

Об авторах

Дмитрий Александрович Бушуев, кандидат технических наук, доцент кафедры технической кибернетики

Список литературы

1. Zhusubaliyev Z.T., Avrutin V., Rubanov V.G., Bushuev D.A., Titov D. V., Yanochkina O.V. Persistence border collisions in a vibrating system excited by an unbalanced motor with a relay control // AIP Conference Proceedings. 2018. Vol.1959. №080022.

2. Salah M. S., Abdelati M. Parameters Identification of a Permanent Magnet DC Motor Conference // IASTED International Conference on Modelling, Identification and Control (MIC 2010), Austria (February 2010), 2010.

3. Гаргаев А.Н., Каширских В.Г. Идентификация параметров двигателей постоянного тока с помощью поисковых методов // Вестник Кузбасского государственного технического университета. 2013. С. 131-134

4. Krneta R., Antic S., Stojanovic D. Recursive least square method in parameters identification of DC motors models // Facta Universitatis. 2005. 18 (3). P. 467–478.

5. Hadef M., Bourouina A.. Mekideche M. R. Parameter identification of a DC motor via moments method // International Journal of Electrical and Power Engineering. 2008. 1(2). P. 210–214.

6. Гаргаев А.Н., Каширских В.Г., Нестеровский А.В. Сравнительный анализ методов динамической идентификации параметров электродвигателей // Сб. трудов XI международной научно-практической конференции «Безопасность жизнедеятельности предприятий в промышленно развитых регионах» (24-25 ноября 2015 г.). Кемерово: КГТУ им. Т.Ф. Горбачева, 2015.

7. Wu W. DC Motor Parameter Identification Using Speed Step Responses // Modelling and Simulation in Engineering. 2012. №189757.

8. Tutunji T. A. DC motor identification using impulse response data // Conference on EUROCON, Serbia & Montenegro (22-24 November 2005). 2005. P. 1734-1736

9. Lord W., Hwang J. H. Pasek’s Technique for Determining the Parameters of HighPerformance DC Motors // Proceedings of the Third Annual Symposium on Incremental Motion Control Systems and Devices. University of Illinois. May 1974. P. R.1-10,

10. Hadef M., Mekideche M.R. Moments and Pasek’s methods for parameter identification of a DC motor // Journal of Zhejiang University – Science C. 2011. 12(2). P. 124-131.

11. Волков Н.И., Миловзоров В.П. Электромашинные устройства автоматики. 2-е изд., перераб. и доп. М., 1986. 335 с.

12. Patent EP0193761B1, 03.04. 1998. Strunk T. L., Westerman G.S. Method for testing DC motors. 29.05.1991.

13. Бушуев Д.А., Рубанов В.Г., Бажанов А.Г. Методы интеграции моделей электродвигателей в среду MSC.Adams для совместного моделирования динамики механи ческих объектов с системами управления // Сб. докл. междунар. науч.-техн. конф. БГТУ им. В. Г. Шухова «Наукоемкие технологии и инновации». Белгород: БГТУ им. В.Г. Шухова, 2016. С. 10-14.

Для цитирования:

Рубанов В.Г., Бушуев Д.А., Паращук Е.М., Трикула А.K. Идентификация момента инерции якоря двигателя постоянного тока и нагрузки в экспериментальной вибрационной установке для исследования хаотической динамики. Известия Юго-Западного государственного университета. 2019;23(2):97-108. https://doi.org/10.21869/2223-1560-2019-23-2-97-108

For citation:

Rubanov V.G., Bushuev D.A., Parashchuk E.M., Trikula A.K. Identification of Anchor Inertia Motor Moment of Direct Current and Loading in Experimental Vibration Installation for Chaotic Dynamics Study. Proceedings of the Southwest State University. 2019;23(2):97-108. (In Russ.) https://doi.org/10.21869/2223-1560-2019-23-2-97-108

Читать еще:  Двигатель аим 112 м4 характеристики


Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.

Момент инерции высокоточных редукторов Nabtesco

В дополнение к разговору о точности редукторов Nabtesco, статье Безлюфтовый редуктор – люфт и КПД, на эксплуатационные характеристики оборудования также влияет момент инерции самого редуктора.

Момент инерции — мера инертности во вращательном движении вокруг оси, подобно тому, как масса тела является мерой его инертности в поступательном движении. Характеризуется распределением масс в теле: момент инерции равен сумме произведений элементарных масс на квадрат их расстояний до базового множества (точки, прямой или плоскости). (Определение с сайта Wikipedia.org).

Всю цепочку привода, от электродвигателя до конечного элемента оборудования заказчика можно рассматривать как совокупность масс, которые вращаются: вращается ротор электродвигателя, вращается входной вал редуктора, вращаются элементы редуктора и далее выходной вал, вращается приводимое оборудование заказчика. У каждого из компонент данной цепочки есть свой момент инерции, как мера инертности, и каждый из компонент вращается с разной скоростью, при этом масса вращающихся деталей (и, как правило, и момент инерции) растет по направлению от электродвигателя, а скорость, наоборот – падает. То есть ротор двигателя имеет минимальную массу, но вращается с большой скоростью, а приводимое оборудование – наоборот, имея большую массу, вращается тем медленнее, чем больше передаточное отношение редуктора.

При этом энергия электродвигателя расходуется не только на полезную работу. Производимую оборудованием, но и на разгон элементов привода, в частности, на то, чтобы ускорить шестерни в редукторе – тоже нужна энергия.Очевидно, что необходимо по мере возможности снижать моменты инерции компонентов привода. В особенности если от привода требуется высокая динамика – именно при динамических нагрузка – при ускорениях и тратится бесполезная энергия, как произведение момента инерции тела на угловое ускорение.

Благодаря уникальности принципа работы планетарно-цевочного редуктора Nabtesco наши редукторы обладают минимально возможными моментами инерции, то есть по минимуму «мешают» электродвигателю осуществлять полезную работу. Судите сами: на валу электродвигателя установлена лишь небольшая шестерня (редукторы RV-N) или вал-шестерня (редукторы RV-E), которая имеет очень небольшой диаметр, и, соответственно, момент инерции. Далее крутящий момент передается на 3 зубчатых колеса, также небольшого диаметра, которые приводят эксцентриковые валы. Наиболее тяжелый элемент циклоидного редуктора – циклоидные диски, в результате, вращаются с минимальной скоростью, близкой к скорости вращения выходного вала.

Особенно важным является минимизация момента инерции для сервопривода, где динамика гораздо больше чем в обычном, общемашиностроительном сегменте приводной техники. В том числе и по причине минимальной инерционности редукторы Nabtesco получили широкое распространение в робототехнике, где требования к динамике наивысшие. Учитывая стойкость к ударным перегрузкам, отсутствие люфтов и другие преимущества циклоидной схемы передачи крутящего момента Nabtesco, наши редукторы предоставляют пользователю уникальные характеристики.

Оставить заявку на поставку оборудования

Для оформления заявки вам необходимо заполнить опросный лист. Вы можете сделать это онлайн или скачать в формате doc, заполнить на собственном компьютере и отправить нам почтой или через сайт. После оформления заявки вы сразу получите расчетный лист.

Для оформления заявки вам необходимо заполнить опросный лист. Вы можете сделать это онлайн, открыв сайт на компьютере, или скачать его формате doc, заполнить, и отправить нам почтой или через сайт. После оформления заявки вы сразу получите расчетный лист.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector