Анализ нагрузочной диаграммы механизма подъёма

Анализ режимов работы электродвигателя механизма подъёма типа ……………; Рн= ………. кВт; ПВ = ………%; λ=……….

 По нагрузочной диаграмме видно, что за один цикл имеет место перегрузка двигателя при переходных процессах

М_ср.п↑>М_сг↑>М_н

то есть реальная перегрузка 

λ_р=

Перегрузка двигателя в пределах его перегрузочной способности, λ=……., М_макс=…….. Н·м.

 Но циклические перегрузки могут привести к перегреву двигателя, если М_н<М_э. Эквивалентный момент М_э может привести к перегреву двигателя действующими  моментам, которые изменяются  на протяжении цикла (М_ср.п↑; М_сг↑; М_ср.о↑; М_со↑  в нагрузочной диаграмме). Это расчётный  момент, который действует на протяжении работы механизма, поэтому его можно сравнивать с моментом номинальным. Нагрев электродвигателя не будет превышать допустимого (нормативного) уровня, если

М_э<М_н

В реальных условиях работы (например, …………………цеха) могут изменяться продолжительность пауз во время работы механизмов крана, время передвижения тележки и крана, что приводит к изменению продолжительности включения ЭП механизма подъёма.

Для выбора оптимальных режимов ЭП крана целесообразно выполнить расчеты по формуле () в полном диапазоне ПВ=1…100 %. Массив чисел эффективно рассчитывается при использовании компьютера. При этом выделяем зоны режимов работы ЕП: 1 зона при М_э<0,5·М_н характерна низкими технико - экономическими показателями; 2 зона при 0,5·М_н<М_э<М_н которой отдаётся предпочтение; 3 зона при

М_э>М_н где имеет место перегрев электродвигателя.

Аналогично выполняются нагрузочные диаграммы электродвигателей механизмов передвижения крана и тележки, а рекомендации по их анализу доводятся до технических служб по эксплуатации мостового крана.

Пример выполнения

Анализ нагрузочной диаграммы предусматривает выделение в таблице трех зон работы: нежелательная зона работы: до 50% М_ном; предпочтительная зона работы: от 50% до 100% М_ном; недопустимая зона работы: свыше 100% М_ном.

 

Таблица 1.2 – Анализ нагрузочной диаграммы М(t)

ПВ	Мэ	Первой зоне соответствует фактическая продолжительность включения ПВф = 1 –6%
2	35,963451
4	50,86
6	62,290524
8	71,926902	Второй зоне соответствует фактическая продолжительность включения ПВф = 7 – 27%
10	80,416721
12	88,092104
14	95,150347
16	101,72
18	107,89035
20	113,72642
22	119,27727
24	124,58105
26	129,66807
28	134,56291	Третей зоне соответствует фактическая продолжительность включения ПВф = 28 – 100%
30	139,28585
32	143,8538
34	148,28111
36	152,58
38	156,76105
40	160,83344
42	164,80524
44	168,68354
46	172,47465
48	176,18421
50	179,81725
52	183,37834
54	186,87157
56	190,30069
58	193,66911
60	196,97993
62	200,23602
64	203,44
66	206,5943
68	209,70115
70	212,76264
72	215,78071
74	218,75713
76	221,6936
78	224,59168
80	227,45283
82	230,27844
84	233,0698
86	235,82812

Окончание таблицы 1.2

ПВ	Мэ
88	238,55455
90	241,25016
92	243,91599
94	246,553
96	249,16
98	251,74
100	254,3

 

Выбор основного кранового электрооборудования

Контроллеры

Контроллеры предназначены для управления крановыми электродвигателями - пуска, торможения, остановки, изменения скорости двигателя и направления вращения. Для управления крановыми двигателями применяются силовые кулачковые и магнитные (контактные) контроллеры. Выбор системы управления рекомендуется осуществлять, пользуясь данными таблицы 1.3, [3].

 

Таблица 1.3 - Выбор системы управления

Мощность электродвигателя при ПВ=25%, кВт	Режим эксплуатации механизма
	Л	С	Т	ВТ
1	2	3	4	5
до 10	К	К	К	М
до 30	К	К	М(К)	М
свыше 30	К	М(К)	М	М

 

Примечание: К – управление с использованием силовых кулачковых контроллеров; М – управление с использованием магнитных контроллеров.

При этом принимаем режим работы для (например, энергоцеха) С «средний». Согласно назначения и коммутационных способностей контроллеров выбираем их типы и составляем таблицу 1.4, [2, с. 74, табл. 3.9., с. 75, табл. 3.10. и с. 92 табл. 3.23 и 3.24].

 

Таблица 1.4 - Выбор контроллеров

Механизм крана	Тип электро двигателя	Рн, кВт	Система управления	Тип контроллера, техническая характеристика
1	2	3	4	5
Подъёма
Передвижения крана
Передвижения тележки

Комплектная защитная панель

Для защиты электродвигателей механизмов мостового крана выбираю комплектную защитную панель по величине тока, который потребляют все электродвигатели.

∑ І_н  = І₁ + 2·І₂ + І₃

Защитная панель типа …………. U_н =……….В; І_н=…………А; ∑ І_н=…………А, [2, с. 124, табл.6.4.] предназначена для защиты кулачковых силовых контроллеров и обеспечивает:

- защиту электродвигателей от перегрузок и кз при помощи реле максимального тока;

- защиту от самозапуска (нулевую блокировку);

- защиту от перемещения механизмов за предельные положения при помощи конечных выключателей;

- блокировку двери, люка и ключ – бирку.

Конечные выключатели

Конечные выключатели выбираем в соответствии с их техническими характеристиками, [2, с. 127, табл. 6.5].

 

Таблица 1.5 – Технические данные конечных выключателей

Механизм	Тип конечного выключателя	Техническая характеристика
1	2	3
Подъёма
Передвижения крана
Передвижения тележки
Дверь, люк

 

Пускорегулирующие резисторы

 Электрические схемы выбранных контроллеров подразумевают реостатную систему регулирования координат асинхронных двигателей с фазным ротором. Пускорегулирующие резисторы в цепи ротора обеспечивают типовые механические характеристики, если использовать стандартную разбивку резисторов соответствующих контроллеров.

Расчёт резисторов для электродвигателя типа МТF 012-6; Р_н=2,7 кВт; 𝛚_н=87,9 с^-1; Е_рн=144 В; М_н=30,69 Н·м; М_макс=56 Н·м; І_рн=15А с контроллером ККТ-61А. 

Специальные ящики резисторов имеют две конструктивные модификации:

а) с резисторами из проволоки большого удельного сопротивления  (константан, фехраль) НФ 11;

б) с резисторами из ленты (полосы) большого сопротивления (фехраль) НФ-1, НФ-2, НФ-3.

Резисторы из проволоки применяются для ЭП мощностью до 15…20 кВт.

Номинальное сопротивление

Расчётное сопротивление для ступени Р1-Р5

Аналогично рассчитываются сопротивления следующих ступеней по формуле, данные заносятся в таблицу 1.6.

Расчётный ток   для ступени Р1-Р5

Аналогично рассчитываются токи следующих ступеней по формуле, данные заносятся в таблицу 1.6.

Для ступени Р1-Р5 выбираю элемент №9; І_дл=6,6 А; _эл=5,8 Ом; Т=180 с; І_пкн=17 А при 𝓔=12,5%, [2, с. 170, табл. 7.5].

Рисунок 1.4 – Схема электрических соединений выбранных секций Р1-Р5

 

R_в = R_в1 +R_в2

R_в = 0,7+0,7 = 1,4 Ом

 

Таблица 1.6 – Значения сопротивлений и токов

Ступени	Сопротивление			Ток			Δ	Δ І,%
			в,Ом	І %	І,А	Ів,А
1	2	3	4	5	6	7	8	9
Р1-Р5	26	1,44	1,4	59	8,85	17	-2,77	92
Р5-Р61	170	9,435	9	19	2,85	9,8	-4,6	243
Р61-Р6	75	4,16	4,5	19	2,85	9,8	8,1	243
Р2-Р4	9	0,49	0,48	59	8,85	17	2	92
Р4-Р62	87	4,8	4,5	35	5,25	9,8	-6,25	86,6
Р62-Р6	35	1,94	2	35	5,25	12	3,1	129
Р3-Р6	61	3,38	3,38	50	7,5	12	0	60

 

Погрешность по сопротивлению

Полученные данные заносим в таблицу 1.6, в дальнейшем погрешность по сопротивлению рассчитываем аналогично по формуле.

Погрешность по току

 

Полученные данные заносим в таблицу 1.6, в дальнейшем погрешность по току рассчитываем аналогично по формуле.

Для ступени Р5-Р61 выбираю элемент №7; І_пр=3,8 А; _эл=18 Ом; Т=100с; І_пкв=9,8 А при 𝓔=12,5%, [2, с. 170, табл. 7.5].

Рисунок 1.5 – Схема электрических соединений выбранных секций Р5-Р61

 

по формуле

R_в = 3+6 = 9 Ом

Для ступени Р61-Р6 выбираю элемент №7; І_пр=3,8 А; _эл=18 Ом; Т=100с; І_пкв=9,8 А при 𝓔=12,5%, [2, с. 170, табл. 7.5].

Рисунок 1.6 – Схема электрических соединений выбранных секций Р61-Р6

 

по формуле

R_в = 1,5+3 = 4,5 Ом

Для ступени Р2-Р4 выбираю элемент №9; І_пр=6,6 А; _эл=5,8 Ом; Т=180с; І_пкв=17 А при 𝓔=12,5%, [2, с. 170, табл. 7.5].

Рисунок 1.7 – Схема электрических соединений выбранных секций Р2-Р4

 

Для ступени Р4-Р62 выбираю элемент №7; І_пр=3,8 А; _ел=18 Ом; Т=100с; І_пкв=9,8 А при 𝓔=12,5%, [2, с. 170, табл. 7.5].

Рисунок 1.8 – Схема электрических соединений выбранных секций Р4-Р62

 

по формуле

R_в = 1,5+3 = 4,5 Ом

Для ступени Р62-Р6 выбираю элемент №7; І_пр=3,8 А; _эл=18 Ом; Т=100с; І_пкв=9,8 А при 𝓔=12,5%, [2, с. 170, табл. 7.5].

 

Рисунок 1.9 – Схема электрических соединений выбранных секций Р62-Р6

 

по формуле

Для ступени Р3-Р6 выбираю элемент №9; І_пр=6,6 А; _эл=5,8 Ом; Т=180с; І_пкв=17 А при 𝓔=12,5%, [2, с. 170, табл. 7.5].

 Рисунок 1.10 – Схема электрических соединений выбранных секций Р3-Р6

 

В расчётах резисторов в цепях ротора асинхронных двигателей больше внимания уделялось величине сопротивления ΔR±10%, что обеспечивает необходимые типовые механические характеристики.

Запас по току +ΔІ обеспечивает необходимую надёжность и продолжительность работы резисторов.

Тормозные устройства

Тормозные устройства выбираем по условию обеспечения тормозного момента.

Для механизма подъёма

где Q_н=10 т – номинальная грузоподъёмность.

Выбираем тормозное устройство с гидравлическим толкателем типа ТТ160 М_т=100 Н·м, [2, с. 106 -107 ф.5.1 и 5.4; с. 120, табл. 5.12].

Для механизма передвижения тележки

где n_к=2/4=0,5 – отношение количества ведущих (тормозных) колёс к общему числу колёс.

масса груза и тележки, которые перемещаются со скоростью  V_т=…. м/с.

Выбираю   тормозное устройство с гидравлическим толкателем типа ТТ160; М_т=100 Н·м, [2, с. 106 -107 ф.5.1 и 5.4; с. 120, табл. 5.12].

Аналогично выбираю тормозное устройство с гидравлическим толкателем  для механизма передвижения крана.

по формуле

масса груза и крана, которые перемещаются со скоростью V_т=… м/с.

Выбираю тормозное устройство с гидравлическим толкателем типа ТКТГ 200М; М_т = 300 Н·м, [2, с. 106 -107 ф.5.1 та 5.4; с. 120, табл. 5.12] в количестве двух штук.

При выборе тормозных устройств предпочтение отдаём устройствам с гидравлическими толкателями по сравнению с электромагнитными, которые имеют следующие недостатки:

1. Относительно низкая износостойкость;

2. Сильные удары при включении;

3. Значительные токи при включении (в 7-30 раз больше номинального);

4. Быстрый и трудно контролированный выход из строя катушки электромагнита при механических повреждениях.

После выбора основного кранового электрооборудования приступаем к выполнению листа 1 графической курсового проекта, схема электрическая релейно - контакторная управления ЭП мостового крана.

 

---

Дата добавления: 2021-12-10; просмотров: 39; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!