xxxx雷达天线能力计算.doc

××××××××雷达雷达 天线驱动能力计算天线驱动能力计算拟 制 栾旭光 国 营 第 七 二〇 厂 研究所二○○一年一月2××××××××雷达雷达天线驱动能力计算天线驱动能力计算××××雷达天线属于大型天线，要求在强风下能正常工作，因此对天线的抗风能力、承受的转矩、电机所需的驱动功率进行能力计算××××雷达结构总体提供的天线所需承受的转矩参数为：1) 风速在 25 米／秒时：天线转速为：6 转／分启动时间为：30 秒天线最大转矩为：54032Nm天线最大起动转矩为：41550Nm减速单元的减速比为：159.6传动系统的效率为：0.8经减速比折算到电机轴的最大转矩 T1’和最大起动转矩 T2’为：T1’＝54032Nm÷(159.6×0.8)＝423.18 NmT2’＝41550Nm÷(159．6×0.8)＝325.42 Nm2)风速在 30 米／秒时：天线转速为：3 转／分启动时间为：15 秒天线最大转矩为：63753Nm天线最大起动转矩为：58305Nm减速单元的减速比为：159.63传动系统的效率为：0.8经减速比折算到电机轴的最大转矩 T1’和最大起动转矩 T2’为：T1”＝63753Nm÷(159.6×0.8)＝499.32NmT2”＝58305Nm÷(159.6×0.8)＝456.65Nm选用上海南洋电机厂的 YTSP250M-6 型变频调速电机时，其指标为：标称功率：37kW额定电流：72A额定转矩：353Nm转矩过载能力：>160％(1 分钟)调频范围：3～50Hz(恒转矩)最大转矩／额定转矩：2.5极 数：6 极电机调速系统的特性：4变频器 V-F 特性变频电机转矩特性100100505频率 (f)电压 (V)380V100505频率 (f)转矩 (%)5根据 YTSP250M-6 型电机的指标：转矩过载能力：＞160％最大转矩：353Nm×l.6＝564．8Nm最大转矩>工作时所需的最大转矩：564.8Nm＞499.32Nm最大转矩>天线起动时所需的最大转矩：564.8Nm＞456.65Nm 从 5Hz～50Hz 时，转矩为 100％输出(恒转矩)。

从 5Hz～50Hz 时，变频与对应电压关系(V-F)特性为线性，电机符合结构要求对变频控制器的驱动能力进行计算：电机的起动电流：IN=72A×(1.5～2)＝108A～144A当选用南昱公司 J300-450HFC 型变频器时其指标为：连续输出容量：59(KVA)额定输出电流为：99A过载电流额定值为：150％(1 分钟)变频器的过载电流为：99A×l.5＝148.5A变频器的起动转矩：＞150％经比较了 300—450HFC 型：变频器额定输出电流＞电机额定输出电流：99A＞72A变频器的过载电流＞电机起动输出电流：148.5A＞144AJ300—450HFC 型变频器带 YTSP250-6 型变频电机时：6最大起动转矩：353Nm×l.5=529.5Nm＞456.65Nm～499.32Nm经以上数据计算选取 J300—450HFC 型变频器，满足工作时所需的要求扇扫区域计算：加速时间：)(375)(21 LXMab TTnnGDt式中：GD2为转动惯量(电机轴)(Nm2)nb为加速后电机的转速(转／分)na为加速前电机额定转速(转／分)TM为电机额定转矩(Nm)TLx为电机轴上的均方根转矩(Nm)α 为平均加速转矩率由结构计算和电机指标及参数确定：GD2＝959.43Nm2(天线 GD2为：122500Nm2)nb＝159.6 转／分(天线在 1 转／分时)na＝0TM＝353NmTLx＝303.3Nm(天线在 1 转／分时的均方根转矩为：38725Nm)α＝1.1计算得：t1＝153125.028／31875＝4.8 秒减速时间：7)(375)(21 LNMab TTnnGDt式中：β 为平均减速转矩率TLN为电机轴上的惯性转矩(Nm)TLN＝20Nm(天线惯性转矩为：2572Nm)计算得：t2＝153125.028／33975＝4.5 秒为使加／减速时间一致取值：t1＝t2＝5 秒扇扫的加／减速时间：t＝t1＋t2＝5 秒＋5 秒＝10 秒扇扫角加／减速的计算：以加／减速时间 t1＝t2＝5 秒计算电机转速 Nb＝159.6 转／分＝2.66 转／秒得电机的角加速度为：5 秒2/34. 35/66. 22秒弧秒秒转a折算到天线的角加速度为：222/2 . 1/6 .159/34. 3秒度秒弧秒弧a天线在加速时间里转过的角度为：度秒秒度1525/2 . 121 21222 1ata天线在减速时间里转过的角度为：度1512天线在加／减速时间里转过的角度为：度度度301515'218天线在 1 转／分换算成角速度为：6 度／秒当扇扫角 θ=45 度时，不计算加/减速时的角度为：度度度153045“所需时间为：秒秒度度5 . 2/615't当扇扫角 θ=45 度时所需时间为：秒秒秒5 .125 . 210“t当扇扫角 θ=45 度时所需的重复周期时间为：T=2×12.5 秒=25 秒扇扫角度在 30 度至 60 度之间，角度和时间的关系见表 1θ(度)304560θ’(度)30θ”(度)01530t’(秒)02.55t”(秒)1012.515T(秒)025309以上计算数据均为理论数据.注：以上为保密需要，关键处以注：以上为保密需要，关键处以××××××××注释。