3 / 16
Динамический анализ и синтез механизмов с учетом механической характеристики…
Инженерный журнал: наука и инновации
# 5·2017 3
В рассматриваемом приводе используется асинхронный двигатель
4А80В4У3. Основные размеры исполнительного механизма: длина со-
ответствующих звеньев
1
0, 054 м,
l
=
2
0, 268 м,
l
=
3 4
0,17 м,
l
l
= =
1
0,13 м,
h
=
2
0, 225 м,
h
=
диаметр поршня
0, 05 м.
d
=
Массы звеньев
2
,
4
,
5
и моменты инерции звеньев
2
и
4
:
2
21 кг,
m
=
4
17 кг,
m
=
5
55 кг,
m
=
2
2
0, 638 кг м ,
S
J
=
⋅
4
2
0, 44 кг м .
S
J
=
⋅
Момент инерции ко-
ромысла
3
не учитывается. Приведенный момент инерции первой
группы звеньев, учитывающий моменты инерции кривошипа
1
, пере-
даточного механизма, ротора электродвигателя и маховика,
пр
2
I
12, 7 кг м .
J
=
⋅
Передаточное отношение передаточного механиз-
ма
8.
U
=
Допустимое значение коэффициента неравномерности
[ ]
1 14.
δ =
В данной работе предлагается новая формулировка задач дина-
мического анализа и синтеза машинного агрегата с асинхронным
электродвигателем.
Задача динамического анализа
:
для заданных значений исходных
параметров определить среднюю угловую скорость кривошипа, ко-
эффициент неравномерности движения, КПД двигателя и коэффици-
ент мощности
1
cos
ϕ
двигателя.
Задача динамического синтеза
: определить приведенный момент
инерции дополнительной маховой массы и передаточное отношение
передаточного механизма, обеспечивающие заданную неравномер-
ность движения, наибольшее значение КПД двигателя, высокие зна-
чения коэффициента мощности и возможность запуска привода из
любого начального положения. Для увеличения производительности
машинного агрегата необходимо увеличивать синхронную частоту
вращения ротора.
Математическая модель.
Используемый асинхронный двигатель
4А80В4У3 имеет следующие характеристики: фазное напряжение об-
мотки статора
1ф
220 B;
U
=
номинальная мощность
2н
1, 5 кВт;
P
=
син-
хронная частота вращения ротора
1
c
1500 мин ;
n
−
=
отношение пус-
кового момента к номинальному
П п н
/
2, 0;
M M
λ =
=
отношение ми-
нимального момента к номинальному
min н
/
1, 6;
M M
=
отношение
максимального момента к номинальному
мах
мах н
2, 2;
M M
λ =
=
кри-
тическое скольжение
кр
0,345;
s
=
КПД и коэффициент мощности
при номинальном режиме работы
н
0, 77,
η =
1н
cos
0,83.
ϕ =
Математическую модель асинхронного двигателя в установив-
шемся режиме работы обычно представляют Г-образной схемой за-
мещения (рис. 3) [3–9]. Используя эту схему замещения, получают
статическую характеристику асинхронного двигателя