Попередній вибір електродвигуна



2.4.1. Розрахунок потужності двигуна підйомного механізму крана

 

Потужність на валу двигуна при підйомі вантажу:

,

де Go – вага вантажопідйомного механізму; Gв – вага вантажу; hр – ККД редуктора; hп – ККД поліспаста; hб – 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 hмех – ККД механізму підйому під час роботи без навантаження                     (hмех = 0,3 – 0,45).

Потужність на валу двигуна при силовому спуску гака:

.

Середня потужність:

,

де Рі – потужність при виконанні окремої операції; ti – час виконання окремої операції.

При однаковій тривалості технологічних операцій:

Номінальна потужність двигуна:

Рн = a×Рс,

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

Потужність відносно найближчої стандартної тривалості вмикання:

.

За довідником вибирають електродвигун за умови:

Р2ном ³Рн.сm.

Передаточне число редуктора:

,

де wд – номінальна частота обертання ротора двигуна в рад / с, m – кратність поліспаста; wб– частота обертання барабана; Rб– радіус барабана.

,

Побудова навантажувальної діаграми

 

2.5.1. Розрахунок для підйомного механізму крана

Вихідні дані:

– вага монтажу: Gв= 350000 Н;

– ККД редуктора: hр = 0,88;

– ККД поліспаста: hп= 0,94;

– ККД системи барабан–трос: hб = 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: eІ = 0,37 м/с2;

– тривалість циклу: tцикл = 510 с.

 

Попередній вибір електродвигуна привода підйомного механізму

Приймаємо вагу вантажопідйомного механізму:

Go= 0,05 ×Gв = 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: hмех= 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:

Рн = a×Рс,= 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: Р2ном=45 кВт; n2ном = 570 об/хв.; I2ном = 154А; U2ном =185В; Мmax=2320Нм; Jд= 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:

Stпауз = tцикл – tроб= 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:

tуст= t– 2 tрозг = 27,43 – (2 × 0,68) = 26,1с.

Час усталеної роботи при підйомі та опусканні пустого гака:

tІуст= t– 2 tІрозг = 27,43 – (2 × 0,41) = 26,6с.

Статичний момент опору з вантажем:

Мверх= ,

Мниз= ,

Приймаємо: wд = w2ном.

Статичний момент опору без вантажу:

МІверх= ,

МІниз=

Момент інерції з вантажем:

Jм верх = Jм низ = .

Момент інерції без вантажу:

JІм верх = JІм низ = .

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

Сумарний момент інерції з вантажем:

JSверх = JS низ = y×Jд + Jмверх= 1,15 × 4,25 + 0,237 = 5,13 кг × м2.

Сумарний момент інерції без вантажу:

JІSверх = JІS низ = y×Jд + JІм верх= 1,15 × 4,25 + 0,011 = 5 кг × м2.

Динамічний момент з вантажем:

Мдин верх = Мдин низ = JSверх ×

Динамічний момент без вантажу:

МІдин верх = МІдин низ = JІSверх ×

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:

Мном³Мекв.ст

Номінальний момент електродвигуна:

.

Мномекв.ст : умова виконується.

Перевіряємо виконання умови: Мmax³Мдіагр. max.

Мдіагр. max= Мверх + Мдин. верх = 1396,3 + 450,1 =1846,4Нм.

Максимальний момент електродвигуна:

Мmax= 2320Нм.

Мmaxдіагр.max : умова виконується.

 

Розрахунок пускових опорів

 

Опір обмотки ротора:

Rp = ,

де Sном– номінальне ковзання.

Sном= ,

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×Rp.

Опір секції 1:

r1 = R1 – Rp.

Загальний опір ступеня:

Rі = lі×Rp.

Опір секції і :

rі = Rі– Rі-1.

 


Дата добавления: 2018-02-15; просмотров: 574; Мы поможем в написании вашей работы!






Мы поможем в написании ваших работ!