Исследование режимов работы электродвигателей универсальных металлорежущих станков Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

Том 172

ИЗВЕСТИЯ

ТОМСКОГО ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО .ЗНАМЕНИ ПОЛИТЕХНИЧЕСКОГО ИНСТИТУТА имени С. М. КИРОВА

1967

ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЖИМОВ РАБОТЫ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ УНИВЕРСАЛЬНЫХ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ

Ю. М. БАШАГУРОВ, А. С. ГИТМАН, Э. К. СТРЕЛЬБИЦКИЙ

(Представлена научным семинаром кафедр электрических машин и общей ^электротехники)

В настоящей статье приводятся результаты исследований режимов нагрузки электродвигателей универсальных станков наиболее распространенной модели 1 К 62.

Знание статистических характеристик случайного процесса, которым является график нагрузки двигателей универсальных станков, необходимо для решения следующих важных прикладных задач:

1. Для расчета надежности изоляции. Старение изоляции происходит в результате тепловых и механических воздействий. Статистические параметры этих воздействий могут быть определены только на основании знания фактических режимов нагрузки. Кроме того, при выборе и расчете защиты необходимо знать вероятность перегрузок, приводящих к срабатыванию защиты.

2. Для расчета средних значений к. п. д. и коэффициента мощности. В настоящее время расчет этих показателей ведется для средних значений нагрузок, что приводит к ошибкам вследствие нелинейной зависимости к. п. д. и cos ф от мощности в области фактического изменения полезной мощности. Следует отметить, что средние значения нагрузок, принимаемые в экономических расчетах, в 2~2,5 раза завышены по сравнению с фактическими значениями.

Исследования, проведенные в ЭНИМС и НИИМАШ, показали, что средняя загрузка двигателей универсальных станков не превышает 27% от номинальной [1]. Упомянутые работы в основном касались на-груженности станков. Поэтому в них отсутствует ряд важных данных, необходимых для электромашиностроителей: распределение времени пауз, холостых ходов, корреляционной функции и т. п. В связи с этим нами начаты более подробные исследования, имеющие целью получить полные сведения о фактических режимах работы электродвигателей станочного парка.

Объектом исследования был парк универсальных станков модели 1 К62 5-го Государственного подшипникового завода, на котором установлены двигатели А61-4.

Для записи были использованы самопишущие ваттметры Н 383 при максимальной скорости протяжки ленты, равной 5400 мм/час. Обрабатываемый массив чисел представлял значения первичной мощности, взятые с шагом 45 сек. В результате статистической обработки получены два момента (среднее и дисперсия) вторичной мощности Р2,

коэффициента полезного действия ц и коэффициента мощности cos ф. Для обработки использована ЭЦВМ М-20.

Перевод значений Р в значения Р2, cos ф и ц осуществлялся' в ЭЦВМ. Для этого по результатам типовых испытаний двигателя были рассчитаны зависимости

p2=f.(pi),

Q = f2(Pi), (1)

где Q — реактивная мощность.

Зависимости (1) достаточно хорошо аппроксимируются полиномами второй степени. Коэффициенты полиномов рассчитаны методом наименьших квадратов:

р2 =— 0,4412 + 1,0229Pj — 0,0104Pi2 Q = 2,8698 + 0,2005Р! + 0,0125Р i2. (2)

Анализ полученных корреляционных функций дает основание пренебрегать корреляционной связью и считать, что при шаге 45 сек. значения мощности можно считать независимыми случайными величинами. Результаты остальных расчетов приведены в табл. 1.

Таблица 1_

Величины

Среднее mi 1,33 0,43 0,08

Дисперсия гп2 1,71 0,0198 0,01/22 Среднеквадрати-

ческое отклонение 1,30 0,14 0,11

Гистограммы вторичных мощностей приведены на рис. 1 и 2. На рис. 2 представлено начало гистограммы рис. 1 с уменьшенным в 4 раза интервалом.

Попытки аппроксимировать гистограммы одним законом распределения оказались безуспешными. Это приводит к мысли, что здесь имеет место смесь законов распределения, а именно: в интервале [от 0 до 2 квт] — закон распределения наиболее вероятных режимов ра боты, а в интервале [от 2 дооо] — закон распределения перегрузок. Это не вызывает неудобств при использовании результатов. Действительно, Средние значения ц и cos ф определяются ib основном наиболее вероятными режимами, приведенными на рис. 2, а вероятность срабатывания защиты — правой ветвью гистограммы 1.

ЛИТЕРАТУРА

1. Р. М. Пратусевич. Эксплуатационные режимы нагружения универсальных станков. Станки и инструмент, № 6, 1960.

0,9

0.6

\ ¡

1 « Af

^ eg

I

04

D2h = 10 кбт

Pjcp -0,ßp2H

0,2

OJ

К

Cu

I 1

I

0,2

Рис. 1 и рис. 2. Гистограммы вторичных мощностей

0,1

0,5

to

2.0

Pi к8т