Расчёт кранового электропривода механизма подъема

Анализ требований, предъявляемых к крановым электроприводам. Расчет мощности, проверка электродвигателя. Выбор резисторов. Определение длительности пуска двигателя, добавочного сопротивления в цепи якоря. Разработка схемы электропривода механизма подъема.

Рубрика Производство и технологии
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 06.04.2015
Размер файла 98,4 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство транспорта Российской Федерации.

Федеральное агентство морского и речного транспорта.

Якутский институт водного транспорта (филиал) ФБОУ ВПО.

«Новосибирская академия водного транспорта»

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

Тема: Расчёт кранового электропривода механизма подъема.

Выполнил: Борисов Р.А.

Проверил: Лесных А.С.

Якутск 2014 г

Содержание

Введение

Задание

  • 1. Требования, предъявляемые к крановым электроприводам
  • 2. Расчет нагрузок механизма электропривода
  • 3. Выбор системы электропривода
  • 4. Расчет и построение циклограммы
  • 5. Расчет мощности, выбор и проверка электродвигателя
  • 6. Разработка схемы электропривода
  • 7. Расчет и выбор резисторов
  • 8. Расчет длительности пуска двигателя
  • 9. Расчет и выбор тормозного устройства
  • Заключение
  • Список использованной литературы
  • Введение
  • Краны являются основным видом грузоподъемных машин циклического действия. Они бывают различных видов: мостовые, козловые, башенные, портальные.
  • На речном транспорте широкое распространение получили портальные и плавучие краны.
  • В настоящее время на 100 м причального фронта в среднем приходится до 3х кранов.
  • Сегодня повышение производительности перегрузочной техники циклического действия может быть достигнуто совмещением технологических операций по переработке грузов, а так же за счет перехода на тиристорный привод, которого являются:
  • расширение диапазона регулирования (до 100ч1), гарантирует лучшую сохранность грузов при спуске;
  • плавность регулирования существенно снижает динамические нагрузки и исключает удары в механической части привода;
  • снижение расхода электроэнергии;
  • повышение быстродействия за счет формирования желаемых механических характеристик и переходных процессов;
  • приспособленность к автоматизации более высокого уровня, например к программному управлению, совместной работе с управляющим ЦВМ и т.д.
  • Задание
  • На курсовой проект по дисциплине: “Электрооборудование и автоматизация береговых установок”
  • Тема №3 “Расчет кранового электропривода механизма подъема”
  • ВАРИАНТ №35
  • Исходные данные:
  • Производительность крана: Q=95тс/час;
  • Номинальная грузоподъемность: G=5тс;
  • Вес грузозахватного приспособления: G0=80кГс;
  • Радиус грузового барабана: Rб=0,4м;
  • Скорость подъема полного груза: v1=1,03м/с;
  • Максимальная высота подъема груза: Hmax=25м;
  • К.п.д. механизма при подъеме номинального груза: =0,82;
  • Диапазон регулирования: D=18;
  • Режим работы- ВТ
  • 1. Требования, предъявляемые к крановым электроприводам
  • Исполнение кранового электрооборудования должно соответствовать категориям У1 и У2 ГОСТ I5I50-69.
  • Вид привода и система управления должны выбираться на основании комплексной оценки с использованием обобщенного критерия оптимальности.
  • Системы управления электроприводов должны быть унифицированы. Электроприводы механизмов одинакового функционального назначения должны иметь единые схемные решения независимо от грузоподъемности кранов.
  • В переходных и установившихся режимах работы электроприводов системы управления должны обеспечивать заданный характер движения рабочего органа.
  • Все электроприводы должны быть оборудованы устройствами, обеспечивающими их автоматическое отключение от сети при электрических перегрузках, коротких замыканиях, снижении или исчезновении напряжения сети, превышении грузоподъемности, достижении механизмами конечных положений.

В многодвигательных приводах срабатывание защиты одного из электродвигателей должно приводить к автоматическому отключению остальных.

Системы управления должны иметь нулевую блокировку и минимальную защиту, исключающие возможность самопроизвольного пуска электроприводов после чрезмерного снижения или исчезновения напряжения питающей сети.

Все механизмы, за исключением механизма поворота, должны быть оборудованы механическими тормозами закрытого типа. В случае применения тормоза закрытого типа в механизме поворота должно быть предусмотрено устройство, обеспечивающее замедленную его работу перед наложением тормоза. При исчезновении напряжения питающей сети все механизмы, за исключением механизма поворота, должны автоматически затормаживаться.

В системах управления должна быть предусмотрена возможность проверки и контроля работы элементов электроприводов при отключенных силовых цепях и заторможенных механизмах.

  • Системы управления должны быть стойкими к воздействию внешних помех, искажениям формы кривой тока и изменениям напряжения питающей сети. В системах управления должны быть предусмотрены устройства для подавления собственных помех, вызывающих искажение формы кривой тока питающих сетей, для обеспечения качества электроэнергии по ГОСТ 13109-67.
  • Управление электродвигателями всех механизмов должно выполняться двумя комбинированными командоаппаратами, причем один из них предназначен для выполнения операций поворота и изменения вылета стрелы, а другой -- подъема и спуска грузов, а также для закрытия и раскрытия грейфера. Для электроприводов механизмов поворота и изменения вылета направления движения (наклона) рукоятки командоаппарата должны соответствовать направлению перемещения груза.

При установке рукоятки командоаппарата электроприводов грузовой лебедки в положения, соответствующие комбинациям - закрытие и подъем, закрытие и спуск, в первую очередь должны выполняться операции закрытия и раскрытия грейфера.

Система управления электроприводом механизма подъема должна обеспечивать ограничение конечных полонений челюстей грейфера (закрыт, раскрыт), а также автоматическое регулирование электроприводов замыкающей и поддерживающей лебедок, нормального заполнения грейфера перегружаемым материалом и ограничения статических и динамических нагрузок в системе при переходе от зачерпывания к подъему. Закрытие и раскрытие грейфера при неподвижно висящем грейфере должно выполняться электроприводом замыкающей лебедки, при спуске и подъеме - затормаживанием одной из лебедок и безостановочной работе электропривода другой лебедки в прежнем направлении.

Зачерпывание должно осуществляться так, чтобы обеспечивалось принудительное выбирание слабины каната поддерживающей лебедки с усилием, не препятствующим нормальному заполнению грейфера перегружаемым материалом.

В случае подачи комбинации команд "зачерпывание и подъем" должен осуществляться плавный переход от одной операции к другой и выравнивание усилий в замыкающем и поддерживающем канатах в начале подъема груженого грейфера.

Системы управления электроприводами грузовых лебедок и механизмов изменения вылета стрелы должны обеспечивать кратковременный перевод электроприводов в режим электрического торможения при установке рукоятки соответствующих командоаппаратов из рабочих в нулевые положения, с последующим наложением механических тормозов.

Системы управлении электроприводами механизмов поворота при установив рукоятки командоаппарата в нулевое положение долины обеспечивать:

- свободный выбег механизма при отпущенной педали тормоза;

- режим электрического торможения при нажатой педали тормоза;

- нулевую блокировку по положению педали тормоза.

Системы управления электроприводами грузовых лебедок должны гарантировать получение устойчивых пониженных скоростей движения номинального груза в пределах: при подъеме 0,3-0,5 м/с, при спуске 0,I5-0,25 м/с.

При пусках и электрическом торможении электроприводов грузовых лебедок средние ускорения движения груза не должны превышать значений:

для кранов грузоподъемностью 3-5т 0,7-I,О м/с2;.

для кранов грузоподъемностью 10т и выше 0,4-0,6 м/с2.

При пусках и электрическом торможении электроприводов механизмов поворота и изменения вылета стрелы амплитуды углов отклонения канатов с грузом от вертикали (для среднестатистических условий работы) не должны превышать значений: для механизма поворота 0,09 рад (5), для механизма вылета стрелы 0,05-0,06 рад (3-3,5 ).

Расчет мощности электродвигателя механизма подъема должен производиться на относительную продолжительность 60%, механизма поворота и изменения вылета стрелы 60% или 40%, а механизма передвижения портального крана - из условий работы в кратковременном режиме (S 2).

Место установки путевого выключателя должно выбираться с учетом обеспечения безопасного вы6ега механизма l (М):

для механизма подъема - l = (0,5...0,7) v2;

для механизма вылета стрелы - l =(0,6...0,8) v2;

для механизма передвижения - l =(4,0...6,0) v2;

где v - максимальная линейная скорость, м/с

Механизм подъема должен иметь ограничитель грузоподъемности, срабатывающий при 110% номинального груза (GН), при этом должны быть исключены возможные ложные срабатывания, вызываемые кратковременными динамическими нагрузками.

Для предотвращения схода канатов с ручьев барабанов грузовых лебедок механизм подъема должен быть оборудован устройством, автоматически отключающим электродвигатели при ослаблении канатов.

Для безударного выбирания зазоров в передачах системы управления электроприводами механизмов поворота и изменения вылета стрелы должны обеспечить предварительный момент двигателя 0,2МС.РАСЦ при длительности действия 0,4-0,5с. Начальный пусковой момент электродвигателя механизма передвижения портального крана должен определяться из условий отсутствия пробуксовки приводных колес.

При выборе рода тока магнитного контроллера и коммутационных аппаратов следует ориентироваться на режим работы проектируемого электропривода, см./I/, стр. I3-I6.

Конструкция и размещение устройств управления на кранах должны обеспечивать защиту обслуживающего персонала от случайных прикосновений к токоведущим частям, защиту установленного электрооборудования от попадания на них атмосферных осадков; удобство обслуживания, а также легкое обнаружение и быструю замену неисправных элементов. Для обеспечения безопасной работы электроприводы крановых механизмов должны иметь степень защиты IP44 по ГОСТ I4254-80.

2. Расчет нагрузок механизма электропривода

Предварительное расчетное значение мощности электродвигателя, соответствующее нагрузке привода, находится из выражения:

где,

-номинальная грузоподъемность крана;

g=9,8м/с2- ускорение свободного падения;

m=5000кг-масса номинального груза;

-скорость подъема номинального груза, мс-1;

-номинальный к.п.д. механизма;

3. Выбор системы электропривода

Предварительный выбор типа привода осуществляется, исходя из:

- задания на курсовой проект(типа механизма, диапазона регулирования, режима работы);

- расчетной нагрузки электропривода;

- требований предъявляемых к крановым электроприводам/1/;

На основании этой методики и данных таблицы 3.1. /1/ , были выбраны 3 возможных варианта электроприводов:

Тип электродвигателя и системы управления

Характеристики

Диапазон мощности, кВт

Диапазон регул-я вниз

Диапазон регул-я вверх

Вероятность безотказной работы

Уровень автом-ции

Электродвигатель постоянного тока- генератор с МУ в качестве возбудителя(Г-Д)

2-180

100:1

1:2

0,7-0,8

2

Асинхронный электродвигатель с к.з. ротором- преобразователь частоты с непосредственной связью(АДК-ПЧН)

5-100

30:1

1:1

0,80

2

Электродвигатель постоянного тока- тиристорный регулятор напряжения (ДП-ТРН)

3-200

100:1

1:2

0,85

2

Окончательный выбор электропривода выполняется по обобщенному критерию оптимальности:

; (3.1.)

где технико-экономическая характеристика(частный критерий);

весовой коэффициент i-го частного критерия.

Определяем частные критерии по нижеследующей методике/1/.

Экономический показатель характеризуется приведенными затратами. Абсолютные приведенные затраты:

; (3.2.)

где и -суммарные ежегодные отчисления от капитальных вложений для j-того варианта двигателя и системы управления(для электродвигателей мощностью до 100 кВт при двухсменной работе Е=0,26, для систем управления двигателями -Е=0,27);

kjД и kjС.У. -основные капитальные затраты по j-тому варианту на двигатель и систему управления (выбираются по /2/);

k=(кол-во ДПТ)·(стоим. ДПТ за кВт)·Рпод+ (стоим. АД за кВт)·Рпод =2·28·61,5+25·61,5=3444+1537,5=4981,5руб.- стоимость системы Г-Д взятая для расчетной мощности;

k1С.У.=(стоим. СУ для ГД за кВт)·Рпод=32·61,5=1968руб.- стоимость СУ для Г-Д взятая для расчетной мощности;

k=(стоим. АДК за кВт)·Рпод=25·61,5=1537,5руб.- стоимость АДК-ПЧН взятая для расчетной мощности;

k2С.У.=(стоим. СУ для АДК-ПЧН за кВт)·Рпод=65·61,5=3997,5руб.- стоимость СУ для АДК-ПЧН взятая для расчетной мощности;

k=(стоим. ДПТ за кВт)·Рпод=28·61,5=1722руб.- стоимость ДПТ взятая для расчетной мощности;

k3С.У.=(стоим. СУ для ДПТ за кВт)·Рпод=50·61,5=3075руб.- стоимость СУ для ДПТ взятая для расчетной мощности;

Рпод- предварительное расчетное значение мощности электродвигателя;

СjП.Э .- стоимость потребляемой электроэнергии, руб/год.

; (3.3.)

где P- расчетная мощность, кВт

- к.п.д. электропривода, =0,8-0,86;

k- отношение средней мощности, потребляемой за цикл, к расчетной (для механизмов подъема k=0,6-0,65);

t- время работы крана за год, t=4500час;

CЭ- стоимость электроэнергии (4 коп.), руб/кВтч

Находим абсолютные приведенные затраты для электропривода №1 (Г-Д):

З1k+ Е1С.У.k1С.У.1П.Э.=

для электропривода №2 (АДК-ПЧН):

З2k+ Е2С.У.k2С.У.2П.Э.=

для электропривода №3 (ДП-ТРН):

З3k+ Е3С.У.k3С.У.3П.Э.=

Находим относительные значения показателя для различных вариантов электропривода:

для Г-Д -;

для АДК-ПЧН -; (3.4.)

для ДП-ТРН-;

Значения критерия , в соответствии с требованиями к крановому электроприводу, устанавливается следующим образом. Для приводов имеющих диапазон регулирования 41 и выше, =1. В соответствии с этими данными можно сделать заключение, что:

; ; ;

Значение критерия, определяемого по диапазону регулирования избыточного момента, для крановых электроприводов дискретного действия равно нулю, в то время как для электроприводов непрерывного действия с обратными связями по току и токовыми отсечками .Следовательно:

; ; ;

Критерий характеризуется коэффициентом плавности-kпл. При непрерывном регулировании kпл=1.Следовательно:

; ; ;

Значения критерия принимаются в соответствии с величиной вероятности безотказной работы электропривода P(t) за навигацию по данным табл. 3.1,/1/.

= P(t), следовательно-; ; ;

Значение критерия стандартизации и унификации для электроприводов, выполненных на комплектных серийно -выпускаемых промышленностью образцах, следует принимать . Это означает, что:

; ; ;

Эргономический критерий количественно определяется в зависимости от уровня автоматизации электропривода. Для ручного управления с автоматическим регулированием по электрическим и технологическим параметрам . Следовательно:

; ; ;

Для окончательного выбора рассчитаем обобщенный критерий оптимальности для каждого электропривода:

;

Для Г-Д:

Для АДК-ПЧН:

Для ДП-ТРН:

Электропривод с максимальным обобщенным критерием является наиболее оптимальным. В данном случае это электропривод постоянного тока с тиристорным регулятором напряжения (ДП-ТРН).

4. Расчет и построение циклограммы

Циклограмма отражает последовательность и длительность операций, входящих в цикл работы крана. Она представляет собой график изменения скорости перемещения груза во времени.

средняя высота подъема;

Предварительное значение суммарной длительности разгона(пуска) электропривода механизма подъема, независимо от характера выполняемой операции, принимается постоянным и его минимальное значение определяется исходя из допустимых ускорений:

где v-установившаяся скорость перемещения груза, м/с;

aср- среднее допустимое ускорение механизма, м/с2(берется из требований предъявляемых к крановым электроприводам,/1/);

Значения длительности торможения tт всех электроприводов принимаются равными длительности разгона:

;

Длительность установившихся режимов работы электропривода механизма подъема крана:

- коэффициент использования паспортной скорости (для механизмов подъема =1);

Длительность цикла:

где G - грузоподъемность крана;

Q - производительность крана;

Относительная продолжительность включения электродвигателя:

5. Расчет мощности, выбор и проверка электродвигателя

Предварительный выбор электродвигателя.

Необходимая мощность электродвигателя:

где z-число приводных двигателей механизма подъема (крюковой кран z=1);

Рассчитанное значение мощности приводим к стандартному ПВст=60%:

По ранее выбранному типу двигателя и найденной мощности Pрасч для ПВст=60% из каталога /5/ предварительно выбираем электродвигатель ближайшей большей мощности. Но следует учесть что при выборе двигателя, питающегося от тиристорного преобразователя, нужно иметь запас по мощности (3-5%).

Тип эл. дв.

, кВт

n, об/мин

, A

J,

Rя, Ом

RД.П., Ом

RН.О., Ом

Фн, Вб10-2

Д-740

36

640

235

10,25

0,0079

0,005

0,0066

8,7

Проверка электродвигателя на перегрузочную способность

;(5.4.)

где -максимальное значение момента сопротивления на валу электродвигателя;(5.5.)

номинальный момент выбранного электродвигателя;

номинальная частота вращения выбранного двигателя;

-коэффициент, учитывающий условия нормальной коммутации электродвигателя (=3,5-для двигателей с независимым возбуждением);

В результате:

917,9?3,5•835,8

917,9?2925,3

Неравенство выполняется. Следовательно двигатель проходит по перегрузочной способности.

Общее передаточное число редуктора механизма подъема может быть найдено из выражения:

(5.5.)

где Rб- радиус барабана лебедки, м.

Проверка двигателя на нагрев

Расчет моментов сопротивления на валу электродвигателя

Момент при подъеме номинального груза:

(5.7.)

;

Момент при опускании номинального груза:

(5.8.)

где ;

Момент при подъеме пустого ГЗУ:

(5.9.)

(5.10.)

Момент статический при спуске пустого ГЗУ:

(5.11.)

где

Величина М4 оказалась отрицательной. Это значит, что вес недостаточен для преодоления момента сил трения в механизме и для его спуска электрическая машина должна работать в двигательном режиме.

Расчет начального пускового момента электродвигателя

Суммарный приведенный момент инерции ведущей массы системы:

(5.12)

где 1,1-коэффициент, учитывающий моменты инерции барабана и редуктора;

-момент инерции электродвигателя кгм2

-момент инерции муфты кгм2;

По полученному значению и допустимому среднему ускорению рассчитывается максимально допустимое значение начального пускового момента:

(5.13.)

где -расчетное значение момента сопротивления на валу эл. дв.;

k - коэффициент для приводов, с постоянным избыточным моментом при пуске двигателя принимается равным -1;

aср -для кранов грузоподъемностью 3-5т(0,7-1,0м/с2);

Определение токов электродвигателя

Ток при подъеме номинального груза:

;

Ток при опускании номинального груза:

;

Ток при подъеме пустого ГЗУ:

;

Ток при спуске пустого ГЗУ:

;

Находим среднее квадратичное значение тока якоря электродвигателя при пуске :

;(5.17.)

Повторно- кратковременное значение тока якоря электродвигателя в течении цикла:

;(5.18.)

где -токи и длительности переходных режимов;

-токи и длительности установившихся режимов;

- длительность цикла;

Определяем значение расчетной электрической нагрузки , эквивалентной действительной по эффекту теплового воздействия на электродвигатель:

,(5.19.)

где I100-каталожное /5/ значение тока якоря электродвигателя при ПВ=100%, А;

в- коэффициент определяемый способом охлаждения электродвигателя.

Для электродвигателей постоянного тока с естественным охлаждением в=1,/1/;

Проверка на нагрев производится в соответствии с условием:

(5.22.)

160,8<213,9 А,

Неравенство выполняется. Следовательно предварительно выбранный электродвигатель считается принятым к установке.

6. Разработка схемы электропривода

Общие положения.

Если для управления двигателем предполагается использовать какой- либо тиристорный преобразователь(регулятор), то выбор его типа целесообразно выполнять с учетом следующих факторов:

- тиристорный преобразователь(ТП) или регулятор(ТР) должны обеспечивать все необходимые технологические режимы;

- для всех крановых механизмов необходим реверс;

- подъем и спуск пустого ГЗУ желательно выполнять на повышенных скоростях(для двигателей постоянного тока это наличие означает двухзонного регулирования;

- в каждом конкретном случае следует уделять особое внимание рекуперации энергии в сеть, как самому экономичному и эффективному режиму работы, отказ от него требует специального обоснования;

- ТП и ТР в крановых электроприводах снабжаются специальными релейно- контакторными системами управления, разработка которых также входит в задание курсового проекта;

- Жесткость статических характеристик в приводах крановых механизмов не должна превышать жесткости естественных механических характеристик двигателей(при диапазоне регулирования < 25:1), в тоже время просадка напряжения не должна оказываться сколько- нибудь заметного влияния на работу привода;

- с помощью ТП и ТР должны формироваться переходные процессы заданной длительности и интенсивности(с тем, чтобы механические нагрузки в приводе не превышали допустимого уровня);

- потребляемая двигателем мощность, величина питающего напряжения, число включений в час, а так же климатические условия, в которых должны работать ТП и ТР, дают возможность выбирать их конкретный тип;

Краткая характеристика тиристорных преобразователей.

Основные преимущества использования ТП заключаются в обеспечении плавного регулирования частоты вращения двигателей, в высоких энергетических показателях статических преобразователей, в отсутствии силовых подвижных контактов. В тех случаях когда же используется силовая релейно- контакторная аппаратура, обеспечивается ее безтоковая коммутация. Кроме того, с помощью ТП представляется возможным формировать требуемые механические характеристики и переходные процессы.

Установка тиристорных преобразователей на всех механизмах крана является первым этапом разрабатываемой в настоящее время комплексной автоматизации перегрузочных работ, базирующейся на использовании управляющей ЭВМ.

Выбор ТП и МК

Pпотр=Pдв=36кВт- номинальная мощность двигателя;

Uc=220В- напряжение сети;

Режим работы: С

Iн=235А-номинальный ток двигателя;

Выбираем ТП постоянного тока из /5/:

АТРК 250/230

Uнd=230В-выпрямленное напряжение;

Iнd=250A-ток нагрузки преобразователя;

При ПВ=100%

Idmax=500A;

Диапазон выпрямленного напряжения в % (100%ч0ч100%)

Uнв=230В

Iнв=15А

Диапазон регулирования Uв=54ч330В

з?0,91; cosц?0,84

Выбираем из /5/ трансформатор: ТСЗР-100/0,5

Резисторы динамического торможения типа Б6- 5шт.

Для управления двигателем предполагается использовать магнитный контроллер (МК). Его выбор целесообразно выполнять с учетом следующих факторов:

- МК должен обеспечивать все необходимые технологические режимы;

- для механизма подъема МК должен быть несимметричным;

- род тока двигателя определяет род тока силовой части МК;

- номинальный режим работы кранового механизма(легкий- Л, средний- С, тяжелый- Т, весьма тяжелый- ВТ) определяет род тока системы управления МК и, как следствие, тип ее аппаратов;

- в зависимости от выполняемых функций управления МК может быть простым или дуплексным;

- МК обязательно должны обеспечивать автоматизацию процессов разгона и торможения двигателей;

- потребляемая двигателем мощность, величина питающего напряжения, число включений аппаратов в час, а так же климатические условия, в которых должен работать МК, дают возможность выбрать конкретный тип МК и его аппаратов.

Выбираем магнитный контроллер /5/ серии: ПС-250

Режим работы: Л,С,Т,ВТ- для кранов общего назначения;

Исполнение: каркасно- реечная конструкция;

Назначение: механизм подъема Iн=250А;

Максимально допустимый ток включения: 800А;

Выбор вентилей преобразователя

Найдем среднее значение тока протекающее по 1-ой ветви преобразователя:

;

где Iн- номинальный ток двигателя;

а- количество параллельных ветвей тиристорного преобразователя;

Выбранный вентиль должен удовлетворять условиям:

Iср?Iн·kохл·n; (6.1.)

где kохл=0,25- коэффициент при естественном охлаждении;

n- количество вентилей в 1-ой ветви(для АТРК 250/230, n=2);

;

78,3<125,А- условие выполняется;

Проверим другое условие:

; (6.2.)

где ku- коэффициент запаса по напряжению(ku=1,2 для лавинных вентилей);

;

- для надежности применим VS 5-го класса;

500?373- условие выполняется;

Выбираем тиристор /5/ типа ТЛ 250:

Iн=250А,-номинальный ток вентиля;

Uобр=500В-обратное напряжение вентиля;

7. Расчет и выбор резисторов

Расчет добавочного сопротивления

С необходимостью выбора резисторов приходится сталкиваться в тех случаях, когда для управления электродвигателем выбран МК, ТП или ТР в сочетании с каким-либо дополнительным режимом работы (например, динамическое торможение).

Расчет добавочного сопротивления в цепи якоря ДПТ независимого возбуждения для режима динамического торможения по формуле/1/:

; (7.11.)

крановой электропривод резистор двигатель

где щнач- частота вращения развиваемая двигателем в начале режима динамического торможения;

Мнач=-М2- момент развиваемый двигателем в начале режима динамического торможения

Rя- суммарное сопротивление якорной цепи двигателя;

c=k·Ф- постоянная двигателя.

8. Расчет длительности пуска двигателя

Определим время разгона электропривода на прямолинейной характеристики при постоянном динамическом моменте/1/:

;(7.15.)

где JУ- суммарный момент инерции механизма приведенный к валу двигателя кг•м2;

-постоянный динамический момент;

щкон, щнач- начальная и конечная частота вращения двигателя при разгоне рад/с;

9. Расчет и выбор тормозного устройства

В задачу расчета электроприводов механизмов крана входит выбор оттормаживающего аппарата. Для торможения крановых механизмов в основном применяются колодочные тормоза.

В качестве аппаратов управления тормозными устройствами механизмов подъема чаще всего применяются электрогидравлические толкатели, обеспечивая более плавное растормаживание.

Момент тормозной, обеспечивающий надежное затормаживание механизма, МТ

Для механизма подъема согласно Правил безопасности эксплуатации ПТМ тормозной момент берется с учетом коэффициента запаса торможения, выбираемого по таблице 7.3. /1/ в зависимости от режима работы привода

;(7.28.)

где kЗ=1,75-коэффициент запаса торможения для среднего режима работы;

МТ.Р.- расчетная величина тормозного момента для полного торможения в заданное время;

; (7.29.)

Диаметр тормозного шкива и радиальный отход колодок принимаем по таблице(7.4.) /1/ при МТ=3110Н•м:

- радиальный отход колодок д=1,75?10-3м;

- диаметр шкива Dш=0,6м;

Работа по отводу колодок от шкива с учетом зазоров в рычажной системе, принимаемых равными 10% от величины д и к.п.д. системы находится из формулы /1/:

;(7.34.)

Необходимым условием растормаживания привода является выполнение следующего неравенства: ;

АЭМ- работа оттормаживающего аппарата по растормаживанию системы;

(7.36.)

FЭМ- усилие подъема, развиваемое толкателем/5/Н;

GЯ- вес якоря электромагнита;

h- ход штока/5/, мм;

96 > 92

Условие выполняется. Расчет и выбор оттормаживателя считается законченным, т.к. величина АЭМ незначительно превышает величину АК.

Данные выбранного тормоза /5/ :

Тип: ТКТГ

Диаметр шкива: 600мм

Отход колодок: 1,8мм

Тормозной момент: 5000Н?м

Данные электрогидравлического толкателя:

Тип: Т 160 Б

Усилие подъема:1600Н

Ход штока:60мм

Время подъема штока: 0,85с

Время опускания штока: 0,75с

Мощность двигателя: 0,4кВт

Частота вращения: 2800об/мин

Ток двигателя при 380В: 1,3А

Объем рабочей жидкости: 7,5л

Заключение

В данном курсовом проекте был рассчитан крановый электропривод механизма подъема, для которого был выбран электродвигатель, обеспечивающий заданный режим работы, сам электропривод и систему управления к нему.

Курсовой проект ставит своей целью закрепить, систематизировать и углубить теоретические знания, научиться применять эти знания при решении производственно-технических задач, привить навыки к самостоятельной работе с учебной и справочной литературой.

Литература

1. Алаев Е.Г. Электрооборудование и автоматизация береговых объектов. Н.: НИИВТ, 1993, 101с.

2. Яуре А.Г., Певзнер Е.М. Крановый электропривод: Справочник. М.: Энергоиздат, 1988, 344с.

3. Чиликин М.Г., Сандлер А.С. Общий курс электропривода 6-ое издание. М.: Энергоиздат, 1981, 536с.

4. Копылов В.И. ТЭЛ. М.: Энергоиздат, 1985, 560с.

5. Прейскурант цен 1504 - Аппаратура электрическая низковольтная.

6. Конопелько О.К. Методические указания по схемам электроприводов береговых установок. Н.: НИИВТ, 1981, 63с.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Выбор двигателя для привода кранового механизма. Проверка выбранного двигателя по условиям перегрузки и перегрева. Механическая характеристика. Пусковые сопротивления. Разработка схемы управления для автоматизированного электропривода кранового механизма.

    курсовая работа [1,7 M], добавлен 17.04.2019

  • Выбор редуктора, троллеев и резисторов электродвигателя. Его проверка по скорости. Определение возможности неучета упругих связей, времени пуска, торможения и движения. Расчет сопротивлений и механических характеристик. Построение переходных процессов.

    курсовая работа [4,9 M], добавлен 24.09.2013

  • Условия работы и общая техническая характеристика электрооборудования механизма подъема мостового крана. Расчет и выбор ступеней сопротивления в цепях электропривода механизма подъема мостового крана, тормозного устройства, освещения помещения.

    дипломная работа [552,2 K], добавлен 07.10.2013

  • Требования к современным станочным электроприводам. Выбор типов управляемого преобразователя, электродвигателя и способа управляющего воздействия на двигатель. Разработка схемы и элементов силовой цепи электропривода. Выбор защиты от аварийных режимов.

    курсовая работа [929,9 K], добавлен 30.06.2009

  • Назначение, устройство и принцип работы технологического оборудования. Расчет тахограммы электропривода, статических нагрузок механизма и параметров одномассовой и двухмассовой схемы замещения. Выбор электродвигателя переменного тока для механизма.

    курсовая работа [1,2 M], добавлен 16.03.2015

  • Разработка электропривода механизма подъема мостового подъемного крана с заданными параметрами скорости подъема, а также его система управления. Выбор двигателя постоянного тока и расчет его параметров. Широтно-импульсный преобразователь: расчет системы.

    курсовая работа [1,0 M], добавлен 23.09.2008

  • Проектирование регулируемого электропривода механизма с заданным рабочим циклом, выбор и построение рациональной схемы с учетом дополнительных требований. Выбор схемы электрической цепи привода, тип управляемого преобразователя, расчёт параметров.

    курсовая работа [711,1 K], добавлен 27.07.2009

  • Разработка разомкнутой системы электропривода рабочего механизма (подъем стрелы карьерного гусеничного экскаватора). Выбор двигателя и определение каталожных данных. Расчет сопротивлений реостатов и режимов торможения. Проверка двигателя по нагреву.

    курсовая работа [2,2 M], добавлен 13.08.2014

  • Выбор системы электропривода и автоматизации промышленной установки. Расчет нагрузок, построение нагрузочной диаграммы механизма. Анализ динамических и статических характеристик электропривода. Проектирование схемы электроснабжения и защиты установки.

    дипломная работа [3,0 M], добавлен 18.10.2013

  • Особенности проектирования грузоподъемных машин. Расчёт механизма подъема груза, выбор схемы полиспаста и гибкого элемента. Определение мощности и выбор электродвигателя. Расчет механизма изменения вылета стрелы. Выбор редуктора, муфты, тормоза.

    курсовая работа [4,3 M], добавлен 31.10.2014

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.