ное скольжение этих АД в среднем в 2-3 раза больше, чем у соответствующих двигателей нормального скольжения.

Вкбор электродвигателя с повышенным скольжением производятся не по номинальной каталожной мощности Рном. которая соот-вествует не длительной работе, а режиму с некоторым ПВ 100 %. В каталоге, кроме Рнои. приводится ряд значений мощности при различных значениях ПВ. Необходимо выбрать двигатель, у которого эта мощность была бы не менее расчетной [16.2, 16.6], т. е.

100 =

Длительно допустимое скольжение двигателя дли дальнейших расчетов в этом случае определяетси по номинальным данным - скольжению %oii н мощности Рвом прн ПВ = = 100 % н мощности Рио:

8д=$но1Р 1оо/Рвом-

Прн искусственном повышении скольжения путем снижения жесткости механической характеристики двигателей с фазным ротором (постоянного тока) введением в роторную (якорную) цепь постоянно включенного резистора возможно достигнуть рекомендуемого значения скольжения (статизма) = = Зр. Поскольку при работе на искусственной механической характеристике нз-за потерь в дополнительном резисторе снижается мощность, снимаемая с вала двигателя прн номинальных токах, номинальная мощность последнего Рном, е пересчнтьшается с учетом работы на естественной характеристике [16.6]:

Р ввм,е = иР р

Г№ кв - коэффициент, учитывающий повышение потерь и ухудшение вентиляции на искусственной характеристике:

- но

I-Shc

l/~ 1-Show. У 1-Shc*

Рр - расчетная мощность двигателя.

На основании каталожных данных выбранного электродвигателя и заданных исходных параметров расчетный моментннерцни привода (приведенный к валу маховика), кг-м [16.4, 16,6].

где щ, - заданная угловая скорость маховика, рад/с; Ао - заданная работа операции, Дж; - коэффициент формы, учитывающий снижение работы операции, обеспечиваемой маховиком вследствие работы двигателя на угле операции ф(,; / - коэффициент иеравно-мерностн вращення привода.

Прн работе в режиме непрерывных ходов н углах операции %

йф=1 фЯ.

Для режима одиночных ходов н углов операции Фо > я/6 коэффициент форМы

определяется уточненной формулой Ф Р / 1 Л.

Коэффициент неравномерности вращения привода / определяется по фактическим значениям скольжения привода Snp н коэффициента запаса двигателя по мощности 3:

/=2Аз8 ре=2Аз (Зно +8доп) е,

где Sbob - номинальное скольжение принятого двигателя (прн искусственном повышении скольжения принимается s c); в - поправочный коэффициент, принимаемый по табл. 16.1.

Таблица 16.2. Значевия предельного коаффицвеита веравномериоств вращеиия прввода

Наименование оборудования

Тихоходные тяжелые прессы, горвзовтальво-ковочные машины

Горячештамповочные кривошипные прессы

Увиверсальвые кривошипные прессы прв числе ходов более 20 в минуту

Быстроходные прессы Автоматы для объемнрй горячей штамповки

Автоматы для объемной холодной штамповки

Лисюштамповочные прессы-автоматы

Одиночные ходы

Непрерывные ходы

0.2-03

0,15-0 0,15

0,12

0,15

0,12 0,12

0,1 0,15

0.08

Предельно допустимые практические значения коэффициента неравномерности вращения привода приведены для наиболее распространенных КПМ в табл. 16.2. Полученный расчетный момент ннерцин является общим необходимым моментом ннерцнн с учетом всех вращаюпщхся н движущихся частей машины. Момент инерции, кг-м, собственно маховика нах9днтся исключением всех прочих маховых масс, приведенных к валу маховика:

ахов = 0 ~ -дв ~ S -if

где J - приведенный к валу маховика момент инерции ротора двигателя; Jf - приведенные к валу маховика моменты ннерцнн элементов машины (шкивы, шестерни, кривошипный вал и т. п.).

Многооперационная штамповка в пределах одного цикла машины или выполнение технологической работы несколькими последовательными ударами (ходами) с различной нагрузкой обусловливает рабочий график Мс = /(ф), представляющий собой чередование Мх и различных уИц и фо (в пределах угла 2я илн т-2п). Такой миогоучастковый график нагрузки имеет место, например, в горизонтально-ковочных машинах при двух- н трех-ударной обработке.

Если каждая из работ операции миогоучаст-кового графика составляет не менее 50 %

наибольшей из иих, то такой график приво-дится к даухучастковому путем нахождения среднеарифметических значений А, А и ф . После подобного приведения расчет производится по приведенной выше методике для двухучасткового графика нагрузки с учетом действительного щ кла (т Гц, где - т пелое число). Для более сложных многоучастковых графиков нагрузки с резко отличающимися значениями Ад, Ах и ф пересчет на приведенный двухучастковый график усложняется и расчет электропривода целесообразно проводить по методике расчетов прокатного оборудования (см. разд. 13).

Если оборудование оснащается регулируемым электроприводом для изменения числа непрерывных ходов в минуту в диапазоне от nxmin до Яхтах, то расчет МОЩНОСТИ электродвигателя и момента ннерцнн маховика производится исходя из обеспечения работоспособности привода иа всем диапазоне изменения рабочих ходов. Получение пониженных скоростей в ниладочном режиме (вхолостую) проверяется по параметрам выбранного двигателя и системы регулироваиия [16.7]. Если общая работа (Ад -Ь А) существенно ие меняется при различных числах ходов, то этот режим соответствует регулированию с постоянным моментом. Для этого случая расчетная мощность двигателя находится при наибольшем числе ходов птах, а момеит ннерцин привода - прн наименьшем числе

ходов Uxmin-

Другим случаем является регулирование с постоянной мощностью прн изменении общей работы {Ао Aj) обратно пропорционально числу ходов, т. е. прн соблюдении условня Ях {Ао + Ах) ~ const. Такое положение имеет место в автоматах дяя объемной штамповки, когда более тяжелые заготовки обрабатываются иа меньших скоростях, а более легкие - иа больших скоростях. Дяя этого случая расчетную мощность даигателя сшределяют при любом числе ходов, поскольку сохраняется условие Пх (А -- 4,) const. Момент инерции привода тогда должен определяться при наименьшем числе ходов, поскольку запас энергии маховика зависит от квадрата его скорости. Для общих случаен, когда закон изменения общей работы (Ао + + Лх) = Ф ( х) может быть любым или вообще не задан, необходимо для расчета мощ-ноеги даигателя устаиовить число ходов, при котором

(Ло+Ах)Пх=1(Ло-\-АПх]тах.

Мощность электродангателя определяется по экстремальным параметрам \(Ао +

+ AxPh\max-

Момент инерции привода принимается наибольший из даух значений, полученных при наибольшей работе и при минимальной скорости.

Особенности расчета маховикового электропрнвода постоянного тока КПМ состоят в том, что рекомендуемый номивальный статизм ДПТ Ыл

Наименьшее число ходов в мивуту

Мевее tO 10-30 30-80 80-200 200

Реконевдуеный общий статвзм прввода

0Д6 0,12-0,08

ода-о,(

0,05-0.03

ода-0,01

Общий статизм привода %р учитывает номинальный статизм даигателя (с учетом преобразователя) нов и скольжение передачи впер- Скольжение передачи принимается по аналогии с приводами переменного тока, как указывалось выше. Номинальный статизм аои определяется суммарным сопротивлением якорной цепн даигателя и преобразователя с учетом действительного наклона механической характеристики привода при расчетной скорости.

Если получшный статит + Зце отличается от рекомендуемого более чем на 20 %, следует применить известные методы ; изменения наклона механической характеристики даигателя путем использования обратных связей в замкнутых системах регулн-ровавия илн введении дополнительных и шунтирующих резисторов.

Прн переходе на искусственные механические характеристики путем введения резисторов в цепь якоря расчетная мощность даигателя уточняется аналогачно двигателям переменного тока. Указаннью меры искусственного изменения %ои применяются в случаях, если рекомендуемое сколыкенне привода Sp превышает %ом + дов более чем иа 20%. Если < ( вом + 5дов). то наклон механической характернстикн можно ие изменять, а полученный запас статизма снизит расчетное значение момента инерции привода.

Коэффиюент запаса прн расчете мощности следует выбирать с учетом фактичес-кого статизма привода, принятого после указанных выше уточнений:

Момент ннерцнн, кг-м*, привода дая дангателей постояииого ;тока с линейной механической характеристикой (кезависнмого возбуждения)

J 30А1ио Г(1-Звоа

ЯПр (Зно +5дов)

где Мао - номинальный момевт двигателя, соответствующий расчетной скоросга, Н-м; 7 -постоянная времени привода, с; Пр -расчетная частота вращения даигателя, об/мин; Shoh - номинальное скольжение даигателя; иои + Sj i - фактическое скольжение привода; - передаточное отношение от даигателя к маховику.

Номинальный момент двигателя onpeie-дяется во каталожным

ЗООООРи

При нспользованни двигателей с самовентиляцией допустимый по нагреву номинальный момент двигателя снижается по мере уменьшения скорости вниз от номинальной. Это снижение обычно указывается в каталогах и заводских информационных материалах.

Для двигателей серий П и 2П это снижение может быть принято равным 20 % прн уменьшении номинальной скорости до 0,5 НОИ. ДЛЯ закрытых двигателей серий ПБСТ и 2ПБ номинальный момент остается постоянным прн всех скоростях.

При нспользовакии независимого от скорости охлаждения двигателя момент его также ие снижается.

Для определения постоянной времени привода Т находятся промежуточные безразмерные величины:

а=-.

fel-1

2л) 2n Фо

в соответствии с полученными величинами а и 6 по кривым рис. 16.3 определяется значение TJT с применением прн необходимости лннейной интерполяции между кривыми.

Необходимое значение времени цикла, с, Гц = бО/их! и постоянная времени привода, с,

Г=Гц/(Гц/Г).

Выбранный электродвигатель н маховик проверяются по допустимой перегрузке. Наибольшая допустимая перегрузка электродвигателя постоянного тока обычно регламентируется условиями коммутации. Значение допустимой перегрузки зависит от типа двигателя, его скорости н т. п. При отсутствии справочных данных коэффициент допустимой перегрузки может быть принят 2,5.

Коэффнпнент фактической перегрузки электродвигателя рассчитывается по формуле

Ал 1-е

\<Р<. 1

При TJT > 3 выражение для Я, упрощается:

1 rol (у

oMhomL Фо

А 2я

Если наибольшее значение работы операции Лотах не совпадает с работой прн наименьшем числе ходов машины в минуту Ао\, необходимо определить коэффициент перегрузки .не только при Ао\, но н прн Аотах> яля случаев регулирования с Р =

= const двигатель по перегрузочной способности необходимо проверить и в точке птах-

Если рассчитанное значение Я, окажется больше допустимого для данного электродвигателя, то следует увеличить момент ннерцин маховика до Уу н проверить значение X прн новом увеличенном значении постоянной времени привода Гу = TJy/J.

Прн невозможности увеличения момента инерции маховика следует увеличить мощность двигателя таким образом, чтобы увеличенное значение номинального момента Лиои.у обеспечивало допустимое значение коэффициента перегрузки.

Если выполнение маховика с расчетными параметрами затруднительно, то следует повысить его частоту вращення или увеличить мощность электродвигателя.

После онончательного выбора электродвигателя и маховика следует рассчитать цепи, ограничивающие максимальный ток.

В комплектных регулируемых электроприводах такие цепн ограничения тока обычно предусматриваются в схеме защиты н управления.

Пуск электропривода механических КПМ происходит вхолостую с нагрузкой, определяемой потерями холостого хода. Однако разгон маховых масс привода от неподвижного состояния до номинальной скорости носит затяжной характер, поскольку момент инерции маховика (и всех разгоняемых частей привода), приведенный к валу двигателя, в 20-80 раз превосходит момент инерции его ротора.

Для ДПТ н АД с фазным ротором схемой управления предусматривается ограничение пускового тока.

Для короткозамкнутых АД с прямым пуском пусковой ток достигает семикратного значения, что в условнях затяжного пуска, и особенно повторного, может привести к недопустимому перегреву и выходу двигателя из строя.

В большинстве случаев для маховикового электропривода КПМ мощностью до 75 кВт используются АД с короткозамккутым ротором. Проверка выбранных короткозамкнутых АД по условиям пуска производится одним нз слеотющих способов.

1. Приведенный к валу двигателя момент инерции привода сравнивается с максимально допустимым значением для данного двигателя (по каталожным или заводским данным).

2. По методике разд. 3 определяется время разгона привода вхолостую с известными параметрами приведенного суммарного момента ннерцни и момеита холостого хода. Полученное значение времени разгона сравнивается с предельно допустимым по нагреву для данного типа двигателя (по каталожным н заводским данным).

3. Определяются пусковые потери двигателя н сравниваются с допустимыми для данного типа двигателя.

Расчеты и выбор пусковых и регулировочных сопротивлений для двигателей КПМ производятся по методам, изложенным в разд. 3.