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链轮侧输出转矩公式为 ,其中T为链轮侧的输出转矩;P为链轮侧的输出功率;n为链轮的转速。 (4.7)
链轮侧输出功率与电动机输出功率之间的关系为: ,其中η为机械传动效率。 (4.8)
根据以上公式可以推出: (4.9)
由于自动扶梯是环型的,扶梯运行时链轮正面和反面部分的梯级作用在链轮上的力相互平衡,因此这部分力不用考虑,所以只要计算扶梯被链轮带动部分的摩擦力,这里的能耗也就是电动机克服阻力做的功。
摩擦力为: ,其中f为摩擦力;m为链轮带动部分的质量;g为重力加速度;θ为扶梯倾斜角;μ为摩擦系数。 (4.10)
所以链轮侧的输出转矩 ,其中r为链轮半径。 (4.11)
所以电动机的输出转矩为 (4.12)
根据以上公式可得表4-5中数据。
表4-5 空载情况下自动扶梯速度与电动机转速、转矩、输出功率之间的关系表
时间 客流量
(人/min) 扶梯速度
(m/s) 电机转速
(r/min) 电机转矩(N*m) 电机能耗( kW•h )
工作日 大于45(高峰期) 0.65 1500 4.47 0.7021
小于45(非高峰期) 0.50 1146 4.47 0.5364
周末 大于30(高峰期) 0.50 1146 4.47 0.5364
小于30(非高峰期) 0.40 917 4.47 0.4292
节能模式 0.10 230 4.47 0.1077
在第2.2节中已经阐述了针对本课题设计的扶梯节能控制系统总能耗的算法,即:
(2.3)
扶梯在各种运行速度下的固定能耗就如上表中计算的结果所示,所以要算总能耗只要算出扶梯的可变能耗即可,其计算公式也在第二章中阐述了,即:
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