Скидка на подшипники из наличия!
Новое поступление товара в 2026 году!
Тренажёр считает время разгона электродвигателя не по одной формуле, а интегрируя уравнение движения привода, и рисует обороты с моментом на графике в реальном времени. Вы задаёте момент инерции ротора и нагрузки, редуктор, характер сопротивления и рампу частотного преобразователя. Приведённая инерция пересчитывается через i², пусковой момент асинхронного двигателя строится по формуле Клосса, а предел тока преобразователя стоит линией, в которую привод упирается на короткой рампе. Отдельный блок оценивает тормозной резистор по пиковой мощности. Данные никуда не отправляются: расчёт идёт в браузере.
Кнопки включают сценарий в окне выше; у ловушек есть кнопка лечения.
Номинальный момент берётся из мощности и оборотов: Mн = 9550·P/n. Для двигателя 15 кВт на 1460 об/мин это 98,1 Н·м при 152,9 рад/с. Дальше избыток момента над сопротивлением идёт на раскрутку маховых масс:
Крыльчатка с J = 6 кг·м² вместе с ротором даёт 6,075 кг·м². Предел частотника 150 % — это 147,2 Н·м, сопротивление у номинала 93 Н·м, и минимальная рампа без касания ограничения выходит 6,075·152,9/54,2 = 17 с. Задайте 2 с — динамический момент подскочит до 464 Н·м (473 % номинала), преобразователь обрежет его до предела, реальный разгон займёт 8,7 с. Так выглядит типовая ошибка перегрузки по току при пуске. Типовые секунды для двигателей разной мощности собраны в статье о пусковых токах и времени разгона.
Инерция нагрузки приводится к валу двигателя делением на квадрат передаточного числа, момент сопротивления — на само число и КПД:
Конвейер с барабаном 12 кг·м² и моментом 860 Н·м через редуктор 1:20 при КПД 0,9 нагружает двигатель всего 47,8 Н·м, запас 49 %. Поставьте 1:5 — приведённый момент вырастет до 191 Н·м при пределе преобразователя 74 Н·м, и вал не сдвинется. Ловушка старых паспортов: маховой момент GD² в кгс·м² не равен J, пересчёт J = GD²/39,2, и 6 кгс·м² превращаются в 0,153 кг·м². Сверка: в руководстве по расчёту момента инерции муфт, редукторов и маховиков конвейер с Jпр = 0,8 кг·м² и сопротивлением 25 Н·м требует 65,5 Н·м за 3 с — ядро даёт то же число.
При прямом пуске момент задаёт механическая характеристика асинхронного двигателя. Тренажёр строит её по Клоссу через кратность максимального момента λ и критическое скольжение sк = sн·(λ + √(λ² − 1)), а пусковой момент подтягивает к паспортной кратности: чистая формула занижает его в три-четыре раза, забывая вытеснение тока в роторе.
Маховик 80 кг·м² через редуктор 1:2,5 на двигателе 11 кВт разгоняется напрямую за 13 с, но за пуск в роторе выделяется около 80 кДж тепла — больше, чем запасено в маховых массах (66,3 кДж по ½·J·ω²). Потери скольжения при пуске чистой инерции равны кинетической энергии на синхронной скорости — отсюда нормы на число пусков в час: NEMA MG-1 даёт два пуска из холодного состояния, режим S4 по IEC 60034-1 пишет допустимую инерцию в паспорт. Через частотный преобразователь та же нагрузка требует 84 Н·м вместо пусковых 195, нагрев ротора уходит. Схема звезда-треугольник режет ток втрое, но втрое режет и момент — см. разбор пуска звезда-треугольник.
Торможение по рампе требует момента J·ωн/tторм минус помощь нагрузки; у вентиляторных механизмов максимум приходится на нуль скорости, где нагрузка уже не тормозит. Центрифуга 35 кг·м² за 3 с просит 1800 Н·м — 12,6 номинала двигателя 22 кВт; без резистора рекуперация даёт около 20 %, остановка растягивается до 137 с, а по дороге частотник ловит ошибку перенапряжения звена постоянного тока.
Лечение — тормозной момент 150 % и рампа 25 с: нужно 211 Н·м из 214 доступных, пик 29,5 кВт, сопротивление не выше 9,9 Ом. Подбор самого преобразователя по мощности и току — в таблицах выбора частотного преобразователя под двигатель.
Модель одномассовая и жёсткая: без упругости валов, просадки сети при прямом пуске, электромагнитных переходных процессов и тепловой динамики — нагрев показан энергией, не температурой. Момент нагрузки всегда тормозящий: спуск груза и уклон конвейера вниз не описываются, зона ослабления поля выше номинальной скорости не рассматривается. Для защиты и уставок нужны каталоги двигателя, преобразователя и ПУЭ. Другие живые модели — на странице симуляторов и тренажёров, формы для сечений и валов — в разделе калькуляторов.
Не меньше Jпр·ωн/(Mlim − Mc): для вентилятора из примера это 17 с, с запасом — 20–25 с. Короче нельзя: привод сядет на ограничение тока, и время останется физическим, а не заданным.
Крыльчатка обычно в десятки раз тяжелее ротора по J, и динамический момент J·ω/t на короткой рампе превышает 150 %: преобразователь ограничивает ток и после типовых 60 с перегрузки отключается. Лечение — рампа.
J = GD²/(4·g) = GD²/39,2, где GD² в кгс·м², J в кг·м². В паспортах после 1980-х обычно уже стоит J.
Пусковой момент меньше сопротивления в покое, которое у конвейера, мешалки или компрессора действует с первого оборота. Помогают редуктор, двигатель с большей кратностью пускового момента или преобразователь.
Энергия маховых масс возвращается в звено постоянного тока, напряжение на конденсаторах растёт. Без резистора её некуда деть: удлиняйте рампу либо ставьте резистор не выше Udc²/Pторм.
ООО «Иннер Инжиниринг»