Мощность шагового сервопривода

Мощность шагового сервопривода. Подбор

Как выбрать мощность шагового сервопривода

Профессиональные советы по подбору оптимальной мощности шагового сервопривода.

Сервошаговые приводы — относительно недавняя разработка в области ЧПУ-станкостроения. Они отличаются от обычных шаговых приводов наличием обратной связи по положению ротора — на вал двигателя установлен оптический энкодер, передающий блоку управления данные о положении ротора. Эти данные затем используются для корректировки магнитного поля статора — при наличии точных координат ротора управление полем происходит значительно эффективней, появляется возможность устранить такие негативные явления как резонанс двигателя, увеличить крутящий момент, а главное — устранить наибольший недостаток шаговых двигателей — пропуск шагов при резком изменении нагрузки на ротор. Даже если шаг будет по той или иной причине пропущен двигателем, драйвер, опираясь на данные энкодера, сможет наверстать упущенное, как только представится такая возможность, в крайнем случае — обработка будет остановлена с ошибкой. Данные ценные свойства делают шаговые сервоприводы весьма удобными для применений в промышленной автоматизации, в том числе — для замены весьма громоздких и энергонеэффективных асинхронных двигателей.

Как подобрать мощность шагового сервопривода для замены асинхронного двигателя?

Если Вы воспользовались советом из соответствующей статьи, и в своем оборудовании решили заменить асинхронный двигатель сервошаговым приводом, Вам нужно будет подобрать привод соответствующей мощности. Но шаговые приводы не характеризуются таким параметром как номинальная мощность: мощность шагового двигателя не постоянна, она достаточно велика в момент удержания, несколько возрастает со скоростью до определенного момента («точки прорыва»), после чего начинает постепенно снижаться с увеличением ферромагнитных потерь. Крутящий момент с увеличением скорости резко падает, причем график падения условно-приближенно можно считать линейным.

Для подбора привода придется воспользоваться эмпирическими приближениями.

Чтобы выбрать походящий по мощности привод на шаговых двигателях, начните с определения момента, который должен выдавать мотор и нужной скорости вращения. Допустим, от привода требуется момент Md = 10 Нм на скорости 200 об/мин. Для расчета мощности двигателя P используем приближенную формулу:

P = Md × n × 0.1 = 200 Вт

Это приближение позволяет на практике оценивать мощность двигателя прямо с графика скорость-моментной характеристики мотора. Как правило же, мощность и скорость вращения используемого в настоящий момент асинхронного двигателя известна, и можно проделать обратную операцию — получить момент из обратной формулы:

Md = P / (n × ˜0.1) или, иначе, Md = P × z/6.28 × f

где z — число полных шагов на оборот, f — частота шагов в Гц, а затем по моменту и скорости вращения подобрать двигатель, опираясь на документацию и кривую момента.

Расчет рабочих характеристик асинхронных двигателей

Новые аудиокурсы повышения квалификации для педагогов

Слушайте учебный материал в удобное для Вас время в любом месте

откроется в новом окне

Выдаем Удостоверение установленного образца:

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №8

«Расчет рабочих характеристик асинхронного двигателя »

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: построить упрощенную круговую диаграмму трехфазного асинхронного двигателя и определить параметры, соответствующие его номинальному режиму работы .

КРАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ:

Рабочие характеристики асинхронного двигателя (рис. 8.1) представляют собой графически выраженные зависимости частоты вращения n ₂ , КПД η, полезного момента (момента на валу) М ₂ , коэффициента мощности cos φ, и тока статора I ₁ от полезной мощности Р ₂ при U ₁ = const f ₁ = const .

Скоростная характеристика n₂ = f ( P ₂). Частота вращения ротора асинхронного двигателя n ₂ = n ₁(1 — s ).

s = P _э2/ P _эм, (8.1), т. е. скольжение двигателя, а следовательно, и его частота вращения определяются отношением электрических потерь в роторе к электромагнитной мощности Р_эм. Пренебрегая электрическими потерями в роторе в режиме холостого хода, можно принять Р_э2 = 0, а поэтому s ≈ 0 и n ₂₀ ≈ n ₁.

Рис. 8.1. Рабочие характеристики асинхронного двигателя

По мере увеличения нагрузки на валу двигателя отношение (8.1) растет, достигая значений 0,01—0,08 при номинальной нагрузке. В соответствии с этим зависимость n ₂ = f ( P ₂) представляет собой кривую, слабо наклоненную к оси абсцисс. Однако при увеличении активного сопротивления ротора r ₂‘ угол наклона этой кривой увеличивается. В этом случае изменения частоты вращения n₂ при колебаниях нагрузки Р₂ возрастают. Объясняется это тем, что с увеличением r ₂‘ возрастают электрические потери в роторе.

Зависимость М₂ = f ( P ₂). Зависимость полезного момента на валу двигателя М₂ от полезной мощности Р₂ определяется выражением

M ₂ = Р₂/ ω₂ = 60 P ₂/ (2πn₂) = 9,55Р₂/ n₂, (8.2)

где Р₂ — полезная мощность, Вт; ω₂ = 2π f ₂/ 60 — угловая частота вращения ротора.

Из этого выражения следует, что если n₂ = const , то график М₂ = f ₂(Р₂) представляет собой прямую линию. Но в асинхронном двигателе с увеличением нагрузки Р₂ частота вращения ротора уменьшается, а поэтому полезный момент на валу М₂ с увеличением нагрузки возрастает не сколько быстрее нагрузки, а следовательно, график М₂ = f (P₂) имеет криволинейный вид.

Рис. 8.2. Векторная диаграмма асинхронного двигателя при небольшой нагрузке

Зависимость cos φ₁ = f ( P ₂). В связи с тем что ток статора I₁ имеет реактивную (индуктивную) составляющую, необходимую для создания магнитного поля в статоре, коэффициент мощности асинхронных двигателей меньше единицы. Наименьшее значение коэффициента мощности соответствует режиму х.х. Объясняется это тем, что ток х.х. I при любой нагрузке остается практически неизменным. Поэтому при малых нагрузках двигателя ток статора невелик и в значительной части является реактивным (I₁ ≈ I). В результате сдвиг по фазе тока статора , относительно напряжения , получается значительным (φ₁ ≈ φ), лишь немногим меньше 90° (рис. 8.2). Коэффициент мощности асинхронных двигателей в режиме х.х. обычно не превышает 0,2.

Рис. 8.3. Зависимость cos φ ₁ ,от нагрузки при соединении обмотки статора звездой (1) и треугольником (2)

При увеличении нагрузки на валу двигателя растет активная составляющая тока I ₁ и коэффициент мощности возрастает, достигая наибольшего значения (0,80—0,90) при нагрузке, близкой к номинальной. Дальнейшее увелиичение нагрузки сопровождается уменьшением cos φ₁ что объясняется возрастанием индуктивного сопротивления ротора ( x ₂ s ) за счет увеличения скольжения, а следовательно, и частоты тока в роторе. В целях повышения коэффициента мощности асинхронных двигателей чрезвычайно важно, чтобы двигатель работал всегда или по крайней мере значительную часть времени с нагрузкой, близкой к номинальной. Это можно обеспечить лишь при правильном выборе мощности двигателя. Если же двигатель работает значительную часть времени недогруженным, то для повышения cos φ₁, целесообразно подводимое к двигателю напряжение U ₁ уменьшить. Например, в двигателях, работающих при соединении обмотки статора треугольником, это можно сделать пересоединив обмотки статора в звезду, что вызовет уменьшение фазного напряжения в раз. При этом магнитный поток статора, а следовательно, и намагничивающий ток уменьшаются примерно в раз. Кроме того, активная составляющая тока статора несколько увеличивается. Все это способствует повышению коэффициента мощности двигателя. На рис. 8.3 представлены графики зависимости cos φ₁, асинхронного двигателя от нагрузки при соединении обмоток статора звездой (кривая 1) и треугольником (кривая 2).

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ:

Решить задачу №1. П о рабочим характеристикам трехфазных асинхронных двигателей, приведенным в Приложении, и данным табл. 8.1 по каждому из предлагаемых вариантов требуется определить:

а) параметры двигателя в номинальном режиме работы — ток статора I _1ном , КПД η _ном , коэффициент мощности cos φ _ном , скольжение s _ном , частоту вращения n _ном , потребляемую мощность Р _1ном ;

б) максимальное значение КПД η _{m ах} и соответствующие этому КПД нагрузку Р ₂ , выразив ее в долях от номинальной Р _ном ;

в) отношение переменных потерь Р _{пер.ном} к постоянным потерям Р _пост при номинальной нагрузке;

г) активное сопротивление фазы обмотки статора r _х .

График мощность обороты асинхронного двигателя

Buy tadalafil china
buy cheap cialis online
cialis soft online
buy cheap cialis online
cialis pills online generic
buy cheap cialis online
generic cialis no prescription
http://chcialisnrx.com/ http://cialischmrx.com/ http://cialischstgerts.com/

You’ve made your position pretty well.!
http://erectiledysfunctionpillsonx.com/
erectile stimulation treatment
new ed drugs
compare erectile dysfunction medication
[url=http://erectiledysfunctionpillsonx.com/]ed drugs list[/url]

Leave a comment

Make sure you enter the (*) required information where indicated. HTML code is not allowed.

Aseguramiento de la Calidad

• Aseguramiento de la Calidad
• Autoevaluación
• Normatividad
• Programas Académicos
• Programas Acreditados
• Política de Aseguramiento de la Calidad
• Acreditación Institucional
• Informes Institucionales
• Saber PRO
• Procedimientos, instructivos y formatos
• Encuestas de satisfacción
• Contacto

.Institución de Educación Superior sujeta a inspección y vigilancia por el Ministerio de Educación Nacional.
Personería jurídica otorgada por el Ministerio de Justicia mediante la Resolución No. 2.800 del 02 de Septiembre de 1959.
Reconocida como Universidad por el Decreto No. 1297 de 1964 emanado del Ministerio de Educación Nacional

Copyright ©
Univesidad Santiago de Cali