Инерционная характеристика

Момент трогания (пуска) вентилятора незначительно превышает момент трения, поэтому нет необходимости проверки электродвигателя по условиям трогания. Однако необходимо убедиться в том что время пуска не превышает критического значения. Для электродвигателей серии АО2 при средней скорости нарастания температуры обмотки 7ºС/с, находящейся под пусковым током ¾ 15с.

Расчет проведем в упрощенной форме.

Момент инерции всей конструкции в целом определим как сумму махового момента ротора электродвигателя и осевого момента инерции крыльчатки вентилятора. Осевой момент инерции крыльчатки вентилятора приближенно может быть определен следующим образом:

J = ,

где m ¾ масса крыльчатки вентилятора (~ 20% от веса вентилятора, т.е. 46 · 20% = 9,2 кг), R ¾ (внутренний радиус выходного патрубка за вычетом радиального зазора, т.е. 200 – 10 = 190 мм). Тогда

J_к = = 0,027 кг·м².

И суммарный момент J = J_к + J_эл.дв =0,027 + 0,005 = 0,032 кг·м².

Кинетическая энергия которой обладает весь механизм на номинальной частоте вращения (2500 об/мин = 262 рад/с):

Wк = J· = 0,032· = 1098 Дж.

Мощность которую развивает выбранный нами электродвигатель ¾ 800 Вт. Однако часть этой мощности будет расходоваться на преодоление тормозящего момента сопротивления М_св. Определим эту часть. Т.к. момент сопротивления вентилятора плавно изменяется от 0 до 2,51 Н·м (при n = 2500 об/мин), что наглядно видно из графика механической характеристики, то необходимо найти его приведенное (усредненное) значение. Для этого проинтегрируем уравнение механической характеристики (1):

M_пр = = = = = |₂₅₀₀ = = 0,85 Н·м.

Т.е. постоянный во времени момент сопротивления 0,85 Н·м оказывает такое же действие что и изменяющийся во времени реальный момент сопротивления при изменении скорости от 0 до 2500 об/мин. Из диаграммы механической характеристики (1) величине 0,85 Н·м соответствует скорость 350 об/мин (36,7 рад/с), тогда потеря мощности из-за момента сопротивления составит:

Р_мс = M_пр · ω_пр = 0,85 · 36,7 = 31 Вт.

Тогда мощность участвующая в разгоне 800 – 31 =769 Вт. При такой мощности требуемую энергию 1098 Дж двигатель сообщит за:

t = 1098 / 769 = 1,43 с.

Следовательно, при критическом времени разгона 15 с, полученная величена 1,43 с нас полностью удовлетворяет.