1、雷达天线驱动能力计算拟 制 栾旭光 国 营 第 七 二 厂 研究所二一年一月2雷达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：T154032Nm(159.60.8)423.18 NmT241550Nm(15960.8)325.
2、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(159.60.8)499.32NmT2”58305Nm(159.60.8)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：350Hz(恒转矩)最大转矩额定转矩：2.5极 数：6 极电机调
3、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：353Nml.65648Nm最大转矩工作时所需的最大转矩：564.8Nm499.32Nm最大转矩天线起动时所需的最大转矩：564.8Nm456.65Nm 从 5Hz50Hz 时，转矩为 100输出(恒转矩)。从 5Hz50Hz 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：I N=72A(1.52)108A144A当选
4、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：99Al.5148.5A变频器的起动转矩：150经比较了 300450HFC 型：变频器额定输出电流电机额定输出电流：99A72A变频器的过载电流电机起动输出电流：148.5A144AJ300450HFC 型变频器带 YTSP250-6 型变频电机时：6最大起动转矩：353Nml.5=529.5Nm456.65Nm499.32Nm经以上数据计算选取 J300450HFC 型变频器，满足工作时所需的要求。扇扫区域计算：加速时间： )(3
5、7521LXMabTnGDt式中：GD 2为转动惯量(电机轴)(Nm 2)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) 为平均加速转矩率由结构计算和电机指标及参数确定：GD2959.43Nm 2(天线 GD2为：122500Nm 2)nb159.6 转分(天线在 1 转分时)na0TM353NmTLx303.3Nm(天线在 1 转分时的均方根转矩为：38725Nm)1.1计算得：t 1153125.028318754.8 秒减速时间：7)(37521LNMabTnGDt式中： 为平均减速转矩率TLN为电机轴上的惯性
6、转矩(Nm)TLN20Nm(天线惯性转矩为：2572Nm)计算得：t 2153125.028339754.5 秒为使加减速时间一致取值：t1t 25 秒扇扫的加减速时间：tt 1t 25 秒5 秒10 秒扇扫角加减速的计算：以加减速时间 t1t 25 秒计算电机转速 Nb159.6 转分2.66 转秒得电机的角加速度为：5 秒2/34.5/6.2秒弧秒 秒转 a折算到天线的角加速度为：222 /.1/6.19/34. 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 52/.21t天线在减速时间里转过的角度为：度152天线在加减速时间里转过的角度为：度度度 30218天线在 1 转分换算成角速度为：6 度秒当扇扫角 =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 .2/61t当扇扫角 =45 度时所需时间为：秒秒秒 5.1.0“t当扇扫角 =45 度时所需的重复周期时间为：T=212.5 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 1 (度 ) 30 45 60 (度 ) 30 ”(度 ) 0 15 30t(秒 ) 0 2.5 5t”(秒 ) 10 12.5 15T(秒 ) 0 25 309以上计算数据均为理论数据.注：以上为保密需要，关键处以注释。
