ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДИНАМИЧЕСКИХ НАГРУЗОК ДВИГАТЕЛЕЙ КРАНА

Динамические нагрузки в электроприводе возникают при изменении угловой скорости двигателя (при пуске, остановке, реверсе и т. п.). В этих случаях момент М, развиваемый двигателем, уравновешивается статическим моментом М_с на его валу и динамическим моментом Мдин создаваемым силами инерции системы «двига­тель— механизм». В общем виде уравнение движения этой системы имеет вид:

+ М = Мдин + Мс (3 - 9)

Значение и направление динамического, момента Мдин определяется значе-нием и направлением моментов М и М_с. Динамическая составляющая момента дви-гате­ля может быть найдена из соотношения:

где J — суммарный приведенный к валу двигателя мо­мент инерции, вклю-чающий в себя момент инерции ро­тора двигателя J_д„ и приведенный момент инер-ции J_ПР всех вращающихся и поступательно движущихся масс механизма, кг-м²;

dw/dt — угловое ускорение или замедление, рад/с².

При расчётах моменты инерции частей системы (ше­стерен редуктора, тормоз-ных дисков и др.), вращающих­ся с угловыми скоростями w = wдв, часто не опре-деляют, так как их величины относительно мало сказываются на значении J_пр. Обычно их влияние учитывается введением в формулу для определения J_Е коэф-фициента k = 1,15 - 1,2, т.е:

Где m_Е — суммарная масса поступательно движущихся элементов механизма.

При ускорении или замедлении кранового механизма через редуктор пере-даётся не только статическая, но и динамическая мощность, расходуемая на измене-ние за­паса кинетической энергии в движущихся частях и гру­зе. В связи с этим поте-ри энергии в механических пере­дачах при переходных процессах возрастают. Значе-ние этих потерь зависит от изменения нагрузки; точный учёт их сложен. При прак-тических расчётах дополнительные потери учитывают введением в формулу (3-11) КПД n` cоответствующего загрузке механизма суммарной мощ­ностью — статичес-кой и динамической.

Таким образом, более точно формула (3-11) при уско­рении (энергия направ-ляется от двигателя к механизму) запишется как:

При небольших значениях J_пр (механизмы подъёма и механизмы передви-жения тележек) динамический момент в основном расходуется на ускорение ротора двига­теля и незначительно нагружает механическую передачу, поэтому расчет J_Е можно производить по (3-11).

В электроприводах с J_Пр > J_Дв (механизмы передви­жения мостов) основной нагрузкой передач является Мдин, что вызывает дополнительные потери в редукторе и увеличивает потребляемую двигателем энергию. Для таких механизмов при боль-шой частоте включений ди­намические нагрузки в значительной степени определя­ют выбор мощности двигателя.

Учёт повышения потерь при переходных процессах позволяет избежать грубых ошибок при опре­делении мощности двигателей крановых механизмов.