Определение мощности и выбор электродвигателя вращателя станка шарошечного бурения СБШ-250МНА



Определяем усилие подачи:

Глубина внедрения зубьев:

Полное сопротивление, преодолеваемое механизмом вращателя:

Эпюра усилий, имеет форму треугольника. Поэтому при определении вращающего момента долота силу рассматривают как приложенную на расстоянии  от оси вращения долота. Тогда момент, необходимый для вращения бурового става и долота определяем по формуле:

где  - коэффициент, учитывающий трение в подшипнике шарашек и бурового става о стенки скважины, принимают 1,12.

Нагрузочная диаграмма станка СБШ-250МНА представлена на рис. 2.2.

 

Рисунок 2.2

Мощность двигателя для привода вращателя:

После подстановки в равенство предыдущих выражений получаем:

Принимаем кинематическую схему с диаметром долота 25см и общим передаточным числом редуктора Получаем чтозаданной частоте вращения =81 об/мин частота вращения двигателя будет определяется следующим образом:

Принимаем к установке двигатель марки АИР280S6, со следующими паспортными данными: =75 кВт; =380 В; =990 об/мин ( =1000 об/мин); λ= / =2,3; =3; =94,5%;Jдв= 2,6кг·м2; =0,85.

Проверка двигателя по условиям пуска

Время пуска определяем по формуле:

Время торможения:

Проверка двигателя по условию пуска:

Выбор преобразователя частоты

Для электропривода вращателя бурового станка СБШ-250МНА выбираем частотный преобразователь фирмы PumpMaster серии РМ-Р540-75-RUS с номинальной присоединяемой мощностью 75 кВт. В табл. 2.1 сведены технические данные преобразователя РМ-Р540-75к-RUS.

 

 

Таблица 2.1

Мощность двигателя, кВт

75

Выходные параметры

Мощность кВА 121,1
Номинальный ток, А 155
Частота, Гц 0~120 Гц
Напряжение, В 380-480В

Параметры питающей сети

Напряжение, В 3 фазы 380-480В (-15%~+10%)3
Частота, Гц 50-60 Hz (+5%)
Вес кг 42

 

1 - Значение соответствует максимальной мощности двигателя, при применении стандартного 4-х полюсного двигателя.

2 - Номинальная выходная мощность ( ) соответствует 440В для 400-вольтового класса.

3 - Максимальное выходное напряжение не может быть больше входного напряжения. Выходное напряжение можно уменьшать с помощью перепрограммирования параметров.

Принципиальная схема электропривода системы преобразователь частоты - двигатель представлена на листе 2.

Расчет характеристик асинхронного двигателя с ПЧ

Номинальный ток фазы статора:

= .

Линейный номинальный ток статора:

= =1,73

Номинальное скольжение двигателя:

=  =  =0,007.

Активное сопротивление фазы статора:

= = =0,03 Ом.

Угловая скорость магнитного поля статора двигателя:

=  =  =104,7 .

Номинальный и критический моменты двигателя:

=  =  =721,6 Н

= λ =2,3  721,6=1659,7 Н

/30=3,14 103,94  –номинальная угловая скорость вала двигателя.

Индуктивное сопротивление короткого замыкания:

=  = =1,2 Ом.

Индуктивные сопротивления статора и приведенное ротора:

= =  =  =0,6Ом.

Приведенное активное сопротивление фазы ротора:

= ( )+  = 0,077 Ом.

Номинальный приведенный ток ротора:

=  =  =47,7 А.

Номинальный коэффициент мощности роторной цепи:

=  =  = 0,277.

= = =0,96.

Номинальный ток намагничивающего контура:

= - =

- = 42 А.

Номинальная ЭДС фазы статора:

= (0,985-0,00375 ) = 380(0,985-0,00375

Индуктивное сопротивление намагничивающей цепи:

= = =8,8 Ом.

Коэффициенты рассеяния статора и ротора:

= =  =  = 0,068.

Общий коэффициент рассеяния:

τ = + + =0,068+0,068+0,068

Определение величин b,c,d,e:

b = (1+ )=0,03  (1+0,068) = 0,032 Ом;

c= τ =8,8 1,241 Ом;

d = / =0,068/8,8=0,008;

e=1+ =1+0,068=1,068.

При этом:

= = 0,001024 ;

= =1,54 ;

= = 0,000064;

= = 1,14.

Определим коэффициенты необходимые для расчета электромеханических и механических характеристик:

В( ;

С(

Для получения семейства характеристик задаемся относительной частотой ν: 1,2; 1,0; 0,8; 0,6; 0,4; 0,2. Для этих относительных частот задаемся параметром абсолютного скольжения  от 0 до 1,0, включая величины номинального и критических скольжений. Расчет коэффициентов сводим в табл. 2.2.

Таблица 2.2

0 0,02 0,0424 0,075 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0
В( 0,005929 0,006073 0,006576 0,007954 0,02 0,063 0,13 0,236 0,366
С( 0,0000766 0,0005328 0,0021 0,006 0,045 0,181 0,411 0,731 1,14
 А 42,05 111,6 210,4 554,7 554,7 554,7 554,7 554,7 554,7
М, Нм 0 1028 1941 2838 2962 1487 988 556 354
125,64 123,546 121,201 117,788 104,7 83,76 62,82 41,88 20,94
104,7 102,606 100,261 96,8475 83,76 62,82 41,88 20,94 -
83,76 81,666 79,3207 75,9075 62,82 41,88 20,94 - -
62,82 60,726 58,3807 54,9675 41,88 20,94 - - -
41,88 39,786 37,4407 34,0275 20,94 - - - -
20,94 18,846 16,5007 13,0875 - - - - -

 

Максимальная величина тока статора:

=2 =2

Абсолютное критическое скольжение:

= = =0,086.

Угловая скорость вала двигателя:

ω= (ν-β)=104,7(ν-β).

Уравнения электромеханической и механической характеристик:

=  =370  ;

M=  =  .

 


Рисунок 2.3. Электромеханические характеристики

Рисунок 2.4. Механические характеристики


Дата добавления: 2018-04-04; просмотров: 713; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:






Мы поможем в написании ваших работ!