2014-02-24
789
Лекция №3
Силовой редуктор (далее – редуктор) – устройство согласования нагрузки и двигателя.
Произведем оценку передаточного числа редуктора
всегда, т.е. в следящих системах не бывает повышающих силовых редукторов.
Возьмем идеальный редуктор. У него КПД 
(полная передаточная мощность)
В реальном редукторе
, 
Оценка передаточного числа чаще всего совершается путем приведения моментов, действующих на валу нагрузки к валу двигателя.
Момент со стороны нагрузки:
- приведенный момент со стороны нагрузки к валу двигателя.
На самом деле на валу двигателя есть еще целый ряд моментов, которые необходимо учитывать.
,
где 
- приведенный к валу двигателя момент инерции самого редуктора.
и 
- момент инерции ротора двигателя и момент собственных потерь двигателя – соответственно. 
- момент инерции тахогенератора, соединенного с валом двигателя.
Представим 
. Тогда правая часть полученного выражения преобразуется к виду:
На начальном этапе примем: 
и 
Уравнение динамики двигателя постоянного тока:
Из паспортных данных известны 
, 
,
,
,
.
Определим 
В номинальном режиме
Домножим первое уравнение (1) на I
Для двигателя постоянного тока есть ограничение на:
пусковой ток 
. В проектируемой системе 
. Соответственно необходимо предусмотреть увеличение выходного напряжения усилителя мощности при введении добавчного ограничительного резистора.
Необходимо найти 
и 
1. В пусковом режиме
2. В номинальном режиме
Совместное решение этих двух уравнений с двумя неизвестными позволяет найти 
и 
.
Оценим момент, развиваемый двигателем:
Из (1):
Подставим в (2):
(3)
(4)
Совместное решение (3) и (4) позволяет определить возможный диапазон передаточных чисел редуктора при которых момент, развиваемый двигателем превышает требуемый момент со стороны нагрузки. Покажем это графически:
Передаточное число выбирается между 
и 
Чем больше 
, тем меньше будет постоянная времени двигателя как инерционного звена.
Далее необходимо проверить пригодность двигателя с редуктором
1) по скорости
2) по моменту
3) по перегреву
1) Проверка двигателя по скорости
Двигатель должен вращаться со скоростью близкой к номинальной, если нагрузка вращается с максимальной скоростью
2) Момент, создаваемый двигателем
3) Проверка по перегреву
Среднеквадратический момент должен быть меньше момента двигателя, т.е.:
Перегрев рассматривается при синусоидальной заводке. Двигатель «шевелится», но не вращается, достаточно большие якорные токи приводят к нагреву двигателя. Это неблагоприятный режим для двигателя. Средне квадратическая величина приведенного к валу двигателя момента нагрузки в этом режиме не должна превышать номинальное значение момента для данного двигателя.
