Попередній вибір електродвигуна

2.4.1. Розрахунок потужності двигуна підйомного механізму крана

 

Потужність на валу двигуна при підйомі вантажу:

,

де G_o – вага вантажопідйомного механізму; G_в – вага вантажу; h_р – ККД редуктора; h_п – ККД поліспаста; h_б – ККД системи барабан-канат;                      n – швидкість переміщення вантажу.

 

 

Рис. 2. Кінематична схема механізму підйому мостового крана

На рис. 2: 1 – електродвигун; 2 – гальмо; 3 – редуктор; 4 – барабан; 5 – поліспаст.

 

Потужність на валу двигуна при гальмівному спуску вантажу:

.

Потужність на валу двигуна при підйомі гака:

,

де h_мех – ККД механізму підйому під час роботи без навантаження                     (h_мех = 0,3 – 0,45).

Потужність на валу двигуна при силовому спуску гака:

.

Середня потужність:

,

де Р_і – потужність при виконанні окремої операції; t_i – час виконання окремої операції.

При однаковій тривалості технологічних операцій:

Номінальна потужність двигуна:

Р_н = a×Р_с,

деa – коефіцієнт запасу за потужністю (a=1,1 – 1,3).

Потужність відносно найближчої стандартної тривалості вмикання:

.

За довідником вибирають електродвигун за умови:

Р_2ном ³Р_н.сm.

Передаточне число редуктора:

,

де w_д – номінальна частота обертання ротора двигуна в рад / с, m – кратність поліспаста; w_б– частота обертання барабана; R_б– радіус барабана.

,

Побудова навантажувальної діаграми

 

2.5.1. Розрахунок для підйомного механізму крана

Вихідні дані:

– вага монтажу: G_в= 350000 Н;

– ККД редуктора: h_р = 0,88;

– ККД поліспаста: h_п= 0,94;

– ККД системи барабан–трос: h_б = 0,80;

– швидкість переміщення вантажу: n= 0,15 м/с;

– тривалість вмикання: ТВ = 21,5%;

– прискорення при розгоні та гальмуванні з вантажем: e = 0,22 м/с²;

– прискорення при розгоні та гальмуванні без вантажу: e^І = 0,37 м/с²;

– тривалість циклу: t_цикл = 510 с.

 

Попередній вибір електродвигуна привода підйомного механізму

Приймаємо вагу вантажопідйомного механізму:

G_o= 0,05 ×G_в = 0,05 × 350000 = 17500Н.

Потужність на валу двигуна при підйомі вантажу:

 (1)

Потужність на валу двигуна при гальмівному спуску вантажу:

Приймаємо ККД механізму без навантаження: h_мех= 0,3.

Потужність на валу двигуна при підйомі гака:

,

Потужність на валу двигуна при силовому спуску гака:

.

Середня потужність:

(2)

Приймаємо коефіцієнт запасу за потужністю: a=1,2.

Номінальна потужність двигуна:

Р_н = a×Р_с,= 1,2 × 44,03 = 52,8 кВт.

Потужність відносно найближчої стандартної тривалості вмикання:

(3)

За довідником Копилова [2, ст. 341] вибираємо електродвигун з фазним ротором МТН 611–10.

Дані двигуна: Р_2ном=45 кВт; n_2ном = 570 об/хв.; I_2ном = 154А; U_2ном =185В; М_max=2320Нм; J_д= 4,25 кг × м².

Номінальна частота обертання ротора двигуна в рад / с:

,

Передаточне число редуктора:

Розрахунок вихідних даних для побудови навантажувальної діаграми

Загальний час роботи:

Середній час на кожну технологічну операцію:

Сумарний час на паузи:

St_пауз = t_{цикл –} t_роб= 510 – 109,7 = 400,3с.

Середній час на кожну паузу:

.

Час розгону та гальмування з вантажем:

,

Час розгону та гальмування з пустим гаком:

,

Час усталеної роботи при підйомі та опусканні вантажу:

t_уст= t_cр– 2 t_розг = 27,43 – (2 × 0,68) = 26,1с.

Час усталеної роботи при підйомі та опусканні пустого гака:

t^І_уст= t_cр– 2 t^І_розг = 27,43 – (2 × 0,41) = 26,6с.

Статичний момент опору з вантажем:

М_верх= ,

М_низ= ,

Приймаємо: w_д = w_2ном.

Статичний момент опору без вантажу:

М^І_верх= ,

М^І_низ=

Момент інерції з вантажем:

J_{м верх} = J_{м низ} = .

Момент інерції без вантажу:

J^І_{м верх} = J^І_{м низ} = .

Приймаємо коефіцієнт запасу за моментом інерції: y = 1,15.

Сумарний момент інерції з вантажем:

J_Sверх = J_{S низ} = y×J_д + J_мверх= 1,15 × 4,25 + 0,237 = 5,13 кг × м².

Сумарний момент інерції без вантажу:

J^І_Sверх = J^І_{S низ} = y×J_д + J^І_{м верх}= 1,15 × 4,25 + 0,011 = 5 кг × м².

Динамічний момент з вантажем:

М_{дин верх} = М_{дин низ} = J_Sверх ×

Динамічний момент без вантажу:

М^І_{дин верх} = М^І_{дин низ} = J^І_Sверх ×

Перевірка електродвигуна

=3409193×0,78 +50885961,3+ 608800,2 +553005,4 + 5325258,4 + 1,74 + 313404,2 + 572455,7 + 138352,4 + 91655,3 + 183445,2 + 183445,2 = 61244080,8Н²м²с (4)

 

Рис. 3 Навантажувальна діаграма

електропривода підйомного механізму

 

 

Перевірка електродвигуна

 

Приймаємо умови охолодження при пуску і зупинці: d = 0,8.

Еквівалентний момент:

 (5)

Еквівалентний момент відносно найближчої стандартної тривалості вмикання:

Перевіряємо виконання умови:

М_ном³М_екв.ст

Номінальний момент електродвигуна:

.

М_ном>М_екв.ст : умова виконується.

Перевіряємо виконання умови: М_max³М_{діагр. max}.

М_{діагр. max}= М_верх + М_{дин. верх} = 1396,3 + 450,1 =1846,4Нм.

Максимальний момент електродвигуна:

М_max= 2320Нм.

М_max>М_{діагр.max} : умова виконується.

 

Розрахунок пускових опорів

 

Опір обмотки ротора:

R_p = ,

де S_ном– номінальне ковзання.

S_ном= ,

де w₁– частота обертання магнітного поля статора.

w₁ =

де – частота струму в обмотці статора;  – число пар полюсів обмотки статора.

Відношення максимального пускового моменту до моменту перемикання:

l =

де  – кратність мінімального пускового моменту; x – кількість ступенів пускового реостата.

 = .

де – мінімальний пусковий момент (момент перемикання).

 

Рис. 4. Принципова схема асинхронного двигуна з фазним ротором

 

При нумерації ступенів пускового реостата від обмотки ротора загальний опір ступеня 1:

R₁ = l×R_p.

Опір секції 1:

r₁ = R₁ – R_p.

Загальний опір ступеня:

R_і = l^і×R_p.

Опір секції і :

r_і = R_і– R_і-1.

 

---

Дата добавления: 2018-02-15; просмотров: 655; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!