درود مهمان گرامی! ثبت نام

اولين دوره مسابقات کشوري سازه هاي ماکاروني کاپ آذربايجان

کاپ آذربايجان

ثبت نام کارگاه ثبت نام مسايقات پوستر

>بستن اين پنجره<

این یک اطلاعیه همگانی است!


امتیاز موضوع:
  • 0 رأی - میانگین امتیازات: 0
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
محاسبه سایز مقاومت ترمز
#1
در این مبحث به نحوه محاسبه سایز مقاومت ترمز می پردازیم و برخی از نمونه های روزمره را مثال می زنیم و نحوه محاسبه انرژي متوقف شدن در مقاومت ترمز ديناميکی را شرح می دهیم
موتور محرک نیز می تواند به عنوان یک ژنراتور عمل کند. اگر سیستم محرک جوری ساخته شده که اجازه دهد توان تولیدی به صورت معکوس جریان یافته و سپس این توان بازگشتی را بتوان به یک مقاومت ترمز رساند، در نتیجه انرژی از سیستم خارج شده و باعث می شود که سرعت موتور به آرامی کم شود.
میزان ترمز با توجه به اینکه انرژی با چه سرعتی در اختیار مقاومت ترمز قرار می گیرد تعیین می شود. لینک DC هر محرک اینورتر می تواند ۳ تا ۵ درصد از انرژی تجدید شده را جذب کند. برای کاربردهای غیر بحرانی، این تلفات همراه با تلفات مکانیکی در سیستم محرک، ممکن است انرژی لازم برای ترمز را فراهم کنند. توان بالاتر، تا ۱۰۰٪ و یا بیشتر از بار کامل گشتاور موتور، ممکن است جذب شده و سپس توسط یک مقاومت ترمز متصل به گذرگاه DC تلف شود. از آن جا که توان ترمز فقط بین ده تا صد وات است، یک مقاومت ترمز که داخل خود محرک نصب شده می تواند مناسب باشد، اما در توانی بالاتر از این ارقام، میزان تولید گرما به این معنی است که یک مقاومت ترمز جداگانه با خنک کننده ای مناسب لازم است.
مقاومت ترمز که توسط یک واحد کنترل جداگانه به کار می افتد، با یک سنسور فعال می شود که سطح ولتاژ گذرگاه DC را کنترل و مقاومت ترمز را تنظیم می کند، در صورتی که این ولتاژ بالاتر از یک سطح پیش فرض تنظیم شود، نتیجه آن جریان برگشتی به داخل محرک است. برای جلوگیری از بارگذاری بیش از حد محرک، ممکن است حسگر دما در مقاومت ترمز وجود داشته باشد. تمام انرژی در گرم کردن مقاومت ترمز استفاده می شود؛ مقداری از آن در لحظه، تخلیه شده و بقیه پس از توقف کامل، هنگامی که مقاومت ترمز درحال خنک شدن است تخلیه می شود. به همین دلیل ما قبل از اینکه بتوانیم اندازه مناسب برای مقاومت ترمز را تعیین کنیم، باید ویژگی های چرخه فرایند را بشناسیم.

انرژی حاصل از متوقف شدن چیست؟
مقاومت ترمز، انرژی حاصل از توقف را به گرما تبدیل می کند. هر دو نوع از انرژی در واحد ژول (J) اندازه گیری می شوند. یک ژول مقدار بسیار کمی است، بنابراین معمولا از kJ(کیلو ژول) یا MJ(مگا ژول) استفاده می شود. برای طراحی یک سیستم ترمز باید مقدار حرارت و میزان تولید آن را در نظر بگیریم. ژول بر ثانیه معمولا به وات معروف می باشد و به همین ترتیب معمولا به کیلو وات یا مگا وات اندازه گیری می شود. بنابراین ما باید مقدار انرژی در هر توقف و تعداد دفعات توقف ها را نیز بدانیم. انرژی در هر توقف: حداکثر انرژی توان مقاومت ترمز در هر توقف را تعیین می کند + فرکانس: توان متوسط مقاومت ترمز را تعیین می کند. همه ما ایده های روشن و واضحی از طول، وزن و یا فاصله زمانی داریم ، اما معمولا برای انرژی این چنین نیست.

در اینجا شرح کامل برخی نمونه های روزمره وجود دارد:
• توقف خودروئی با سرعت ۵۰ مایل در ساعت: ۲۵۰KJ
• توقف چرخ دنده ای با ضخامت ۶۰۰ میلی متر در ۳۰۰ میلی متر : ۳۷۵kJ
• کانتینر ۴۰′ که روی یک کشتی قرار داده می شود: ۲MJ
• توقف کامیون Eddie Stobart با سرعت ۶۵ مایل در ساعت: ۱۵MJ
• توقف قطار زیرزمینی لندن با سرعت ۵۰ کیلومتر بر ساعت: ۵۰MJ

چگونه انرژي متوقف شدن را در مقاومت ترمز ديناميکی محاسبه کنيد؟
انرژی توقف (به یاد داشته باشید اصطکاک، کشش، و غیره همه تحت کنترل شما باشند)
به یاد داشته باشید ابتدا همه موارد را در واحدهای مناسب خود محاسبه کنید: متر، کیلوگرم، ثانیه و (برای انرژی دورانی) رادیان.
انرژی جنبشی = m v2/2
به عنوان مثال، یک مرد هنگام متوقف کردن دوچرخه (۶۰ کیلوگرم مرد، ۲۰ کیلوگرم دوچرخه، ۱۵ مایل در ساعت یا ۷ متر در ثانیه)=  ۸۰*۷*۷/۲ ≈ ۲۰۰۰J ≈ ۲kJ
انرژی دورانی= J.ω²/۲
به عنوان مثال چرخ دنده با قطر ۶۰۰mm × ضخامت ۳۰۰mm با سرعت ۱۵۰۰rpm (J لحظه ای از اینرسی چرخ دنده)= (m.r² /۲) x ω²/۲
= (ρπr²d x r²/۲) x ω²/۲
= (۸۰۰۰ x π x 0.34 x 0.3/2) x (2π x 1500/60)²/۲
≈ ۳۷۵,۰۰۰J ≈ ۳۷۵kJ
انرژی پتانسیل = m.g.h.
به عنوان مثال، هنگامی که جرثقیل کانتینر ۱۰ تنی را به اندازه ۲۰ متر در کشتی قرار می دهد = ۱۰,۰۰۰ x 10 x 20
= ۲,۰۰۰,۰۰۰J = 2MJ

چگونه اندازه یک مقاومت ترمز دینامیکی را محاسبه می کنید؟
برای مشخص کردن مقاومت ترمز باید به سه نکته آگاه باشیم: توان لازم برای هر توقف، چرخه فرایند و مقدار اهمی. دو مورد اول معمولا به یک متغیر ترکیب می شوند که آن هم توان مقاومت ترمز است.
توان
در یک دنیای ایده آل، می توان انرژی مکانیکی مربوط به هر فرایند توقف را با استفاده از یک یا چند فرمولی که در بالا ارائه شده، محاسبه کرد. این مقدار حاصل جمع انرژی های جنبشی، دورانی و پتانسیل خواهد بود و کسر هر گونه تلفات اصطکاکی در صورت وجود و البته تلفات الکتریکی در سیستم موتور و اینورتر خواهد بود.
متاسفانه دنیای واقعی متفاوت بوده و ممکن است اطلاعات کمی در این موارد داشته باشید و حتی در بعضی حالت ها به طور کلی هیچ اطلاعاتی نخواهید داشت. به عنوان سازندگان مقاومت ترمز، ما دوست داریم که برای ایمنی، DBR بزرگتری را نسبت به آن چه که واقعا نیاز دارید سفارش دهید. پیشنهاد ما به شرح زیر است: اگر می دانید چه محرکی مورد استفاده قرار گرفته و می توانید که زمان فرایند را حدس بزنید، پس:
انرژی لازم برای توقف = انرژی لازم برای شروع (تقریبا)
= زمان شروع x توان موجود در طول شروع فرایند
= زمان شروع x حداکثر توان
= زمان شروع x توان محرک
با دانستن انرژی لازم برای متوقف شدن و چرخه فرایند، شما می توانید توان متوسط را در مقاومت ترمز محاسبه کنید و برای اکثر دوره های فرایند، این توان به صورت دقیق تعیین شده است.
هنگامی که زمان توقف در ارتباط با کل دوره فرایند ما کوتاه می باشد، ممکن است نیاز به در نظر گرفتن ظرفیت حرارتی مقاومت داشته باشیم، تا اطمینان حاصل شود، این مقاومت در طول یک توقف، بیش از حد گرم نمی شود. این نمودار به صورت گرافیکی در زیر ارائه داده شده و نشان دهنده رتبه بندی توان های تولید شده در کوتاه مدت برای اندازه های مختلف مقاومت ترمز مورد نظر ما می باشد.
اهم
مقدار اهمی میزان سرعت را تعیین می کند که در آن انرژی را به مقاومت انتقال می دهیم، که همان توان لازم برای ترمز می باشد. هر چه مقدار اهمی پایین باشد، توان تولیدی بالاتر است.
حداقل اهم، توسط سازنده محرک تعیین می شود و توان لازم برای ترمز را در بالاترین نیروی محرک (یا ماژول ترمز آن) تولید می کند.
اهم = (ولتاژ DC گذرگاه) ² / (پیک توان تولیدی)
مقادیر اهمی بالا می توانند مورد استفاده قرار گیرند؛ اما آن ها توان ترمز را کاهش و زمان توقف را برای هر بار ترمز کردن، افزایش می دهند.
پاسخ


پرش به انجمن:


کاربرانِ درحال بازدید از این موضوع: 1 مهمان