HS – Ротор

Порты, Свойства, Параметры, Совместимые блоки, Физическая модель, Сопутствующие материалы
в палитре на схеме

Блок реализует динамическую модель ротора (вала), как вращающейся массы (например, ротора турбины, вала насоса и т.д.). Является связующим звеном при организации механической связи блоков.

На рисунке 1 показан пример механического соединения вала турбины с валом компрессора при помощи блока ротора. В приведённой расчётной схеме ступень турбины передаёт на ротор вращающий момент, а компрессор напротив передаёт момент сопротивления. С учётом всех действующих на ротор моментов, включая собственный момент трения, определяется текущая частота вращения.

Рисунок 1. Пример механической связи вала турбины с валом компрессора при помощи ротора

Свойство Способ задания момента трения отвечает за метод расчёта момента трения ротора:

где Mстр – момент страгивания ротора [Н·м];

k – коэффициент пропорциональности;

wотн – относительная частота вращения ротора [Гц].

Если для ротора и присоединённого к нему оборудования установлены разные значения номинальных частот вращения, то подразумевается, что между ротором и оборудованием установлен идеальный редуктор. В этом случае передача моментов между блоками происходит с учётом коэффициента передачи редуктора.

При задании свойства Внешний расчёт частоты частота вращения ротора и подключённых к нему агрегатов определяется свойством Начальная частота вращения (относительная), то есть может быть задана константой непосредственно в свойствах блока или рассчитана в ином месте, например, в скрипте или схеме автоматики.

Порты наверх ↑

  • MPORT - механический порт для подключения совместимых блоков
  • MPORT1 - механический порт для подключения совместимых блоков

При помощи свойства Количество механических портов возможно задание произвольного количества механических связей для блока.

Свойства наверх ↑

  • Количество механических портов NMech (Константа) - определяет число подключённых к ротору агрегатов
  • Внешний расчет частоты IsRemote (Константа) - даёт возможность осуществлять внешний расчёт текущей частоты вращения ротора и, следовательно, подключённых к нему агрегатов
  • Начальная частота вращения (относительная) w0 (Переменная) - в случае внешнего расчёта частоты определяет текущую частоту вращения, в остальных - только начальную
  • Номинальная частота вращения, Гц wn (Константа)
  • Момент инерции ротора, кг·м² J (Переменная) - момент инерции ротора относительно оси вращения
  • Способ задания момента трения Mtr_mode (Константа)
  • Момент трения, Н·м Mtr (Переменная) - используется в случае задания момента трения константой
  • Коэффициент пропорциональности для вычисления момента трения k (Переменная) - используется в случае задания момента трения пропорциональным частоте
  • Момент страгивания, Н·м Mstr (Переменная)
  • Порог частоты страгивания (относительной) wstr (Переменная)

Параметры наверх ↑

  • Частота вращения абсолютная, Гц _w_abs
  • Частота вращения относительная _w_otn
  • Суммарная мощность, Вт _power
  • Суммарный момент, Н·м _moment
  • Мощность на трение, Вт _ntr
  • Момент трения, Н·м _mtr

Совместимые блоки наверх ↑

При помощи механических связей блок может соединяться со следующими блоками:

Физическая модель наверх ↑

В рамках модели происходит решение уравнения моментов с учётом инерции, момента сопротивления трения и текущих значений всех моментов подключённых устройств и аппаратов. Результатом решения уравнения моментов является вычисленная абсолютная частота вращения вала, которая передаётся обратно к присоединённым к ротору блокам, где, на следующем шаге, вновь вычисляются значения действующих на ротор моментов с учётом характеристик соответствующего оборудования.

где wстр – относительная частота страгивания ротора;

wном – номинальная частота вращения ротора [Гц];

MΣ+ – сумма положительных моментов, действующих на ротор, от подключённых к нему агрегатов [Н·м];

NМС – число агрегатов, подключённых к ротору;

Mагрj – момент от j-го агрегата, подключённого к ротору [Н·м];

Mтр – момент трения ротора [Н·м];

J – момент инерции ротора относительно оси вращения [кг·м²].

Сопутствующие материалы наверх ↑