В любой системе с приводом от двигателя разница между инерцией двигателя и инерцией нагрузки будет влиять на производительность системы, особенно на ее способность быстро и эффективно разгонять нагрузку.
В то время как серводвигатели являются предпочтительным выбором для применений, требующих точного определения профиля перемещения, асинхронные двигатели переменного тока часто являются лучшим выбором для применений, где вращающемуся устройству (такому как вентилятор, воздуходувка или редуктор) необходимо достичь заданной скорости за определенный промежуток времени и поддерживать ее независимо от изменений в нагрузку.
В системах управления движением с сервоприводом мы обычно обращаем внимание на коэффициент инерции — отношение инерции нагрузки к инерции двигателя — чтобы получить представление о том, как двигатель будет работать в зависимости от типа применения и требований к производительности (высокое ускорение, быстрое время установки, точное позиционирование). Хотя согласование инерции хотя инерция менее важна для асинхронных двигателей, чем для систем с сервоприводом, она по-прежнему играет важную роль при выборе размеров асинхронного двигателя переменного тока. Это связано с тем, что при вращении нагрузки требуемый крутящий момент двигателя напрямую зависит от инерции нагрузки.
T = крутящий момент, требуемый двигателем.
J = инерция вращающегося груза
α = угловое ускорение груза
Обратите внимание, что инерция включает в себя инерцию нагрузки (например, вентилятора) плюс инерцию двигателя и любых других вращающихся компонентов (таких как муфты или шкивы) между двигателем и нагрузкой.
В приложениях для управления движением инерция обычно задается следующим образомJ (как показано в приведенном выше уравнении) и определяется как “масса, умноженная на радиус в квадрате”. Однако во многих случаях применения вращающегося оборудования инерция определяется как ВР2 или ВК2и определяется как “вес, умноженный на радиус в квадрате”.
Обратите внимание, что в уравнениях инерции для асинхронных двигателей используется вес (который является силой), а не масса.Также обратите внимание, что расстояние (радиус) может быть указано как “R” (WR2) или “K” (WK2). R — радиус объекта от его центра до внешнего края. K — радиус вращения, который представляет собой расстояние от точки, вокруг которой вращается объект, до точки, в которой можно считать сосредоточенной массу.
Эти выражения для инерции — WR2 и ЗК2 — часто используются как синонимы, хотя R (радиус) и K (радиус вращения) редко совпадают. Вот почему
Если бы полый цилиндр с чрезвычайно тонкими стенками вращается вокруг своей оси, разумно предположить, что цилиндр масса (утяжелитель) сосредоточена по внешней окружности. Таким образом, радиус вращения тонкостенного цилиндра будет измеряться от центра к внешнему краю цилиндра. Таким образом, радиус вращения, K, равен радиусу цилиндра, R.
Однако, если цилиндр является твердым и однородным, его можно предположить, что масса сосредоточена на расстоянии, равном 1/2 радиуса. В этом случае радиус вращения равен ½ от радиуса (K = ½R).
Различие между этими двумя уравнениями инерции, WR2 и ЗК2 это важно, поскольку в асинхронных двигателях переменного тока инерция используется для определения крутящего момента двигателя, необходимого для достижения желаемой скорости в течение заданного времени.
T = ускоряющий момент (фунт-фут)
W = вес разгоняемого груза (фунт)
R = радиус (или K, радиус вращения) (фут)
N = изменение частоты вращения (об/мин)
t = время для ускорения (с)
Примечание: 308 — это константа, которая включает в себя преобразования из фунтовой силы в фунтово-миллиметровую и из оборотов в минуту в радианы в секунду
Инерция также может быть использована для определения времени, необходимого двигателю для достижения заданной скорости при определенном разгонном моменте.
Это важно, поскольку асинхронные двигатели потребляют очень большой ток во время запуска и разгона, а высокий ток в течение длительного периода времени может привести к повреждению двигателя.
Вам также может понравиться:
Свежие комментарии