Электропривод механизма передвижения тележки мостового крана
Кинематическая схема и технические данные механизма передвижения тележки мостового крана. Расчет мощности двигателя электропривода, его проверка на производительность. Определение передаточного числа редуктора. Установка станции и аппаратов управления.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 18.06.2012 |
Размер файла | 1,0 M |
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/
Содержание
Введение
1. Расчет статических мощностей и моментов
2. Предварительный расчет мощности и выбор электродвигателя
3. Определение передаточного числа и выбор редуктора
4. Расчет моментов инерции системы электропривод - рабочая машина
5. Выбор и расчет схем включения
6. Расчет характеристик двигателя
7. Характеристика асинхронного двигателя в режиме динамического торможения
8. Расчет переходных режимов и построение нагрузочных диаграмм электропривода
9. Проверка электропривода на заданную производительность, по нагреву и перегрузочной способности двигателя
10. Выбор станции и аппаратов управления
Литература
Введение
Задание на курсовую работу
«Электропривод механизма передвижения тележки мостового крана»
Тележка совершает возвратно-поступательное движение по рельсовому пути на всю длину моста от одного крайнего положения до другого. За исходное состояние тележки принимается нахождение ее в одном из крайних положений на мосте при поднятом грузе. Из этого положения тележка разгоняется с грузом, движется до противоположного конца моста и там затормаживается. Мост крана вместе с тележкой перемещается на требуемое расстояние и останавливается. Груз с помощью механизма подъема, находящегося на тележке, опускается и отцепляется. Затем поднимается пустой крюк и мост с тележкой, но уже без груза, перемещается в исходное положение и там затормаживается.
Опускается пустой крюк, зацепляется груз и осуществляется его подъем. На этом цикл работы механизма передвижения тележки заканчивается. При дальнейшей работе тележки этот цикл повторяется. Следует иметь в виду, что паузой для электропривода механизма передвижения тележки является время работы механизмов подъема крана и перемещение моста.
На рисунке показана кинематическая схема механизма передвижения, где 1 - ходовые колеса; 2 - электродвигатель; 3 - тормозной шкив; 4 - редуктор.
Рисунок 1. - Кинематическая схема механизма передвижения
В таблице представлены технические данные механизма передвижения тележки мостового крана, соответствующие своему варианту.
Таблица 1. - Исходные данные
Обозначение |
Наименование технологического показателя |
Размерность |
Вариант №18 |
|
mT |
Масса тележки |
Т |
8 |
|
M |
Масса груза |
Т |
30 |
|
L |
Длина перемещения тележки |
м |
16 |
|
VСР |
Средняя скорость перемещения |
м/с |
1,4 |
|
z |
Число циклов в час |
1/ч |
80 |
|
DK |
Диаметр ходового колеса |
м |
0,6 |
|
dЦ |
Диаметр цапфы |
м |
0,08 |
|
µ |
Коэффициент трения скольжения |
- |
0,06 |
|
f |
Коэффициент трения качения |
мм |
0,6 |
|
Род тока |
- |
Переменный |
1. Расчет статических мощностей и моментов
Статические сопротивления в рабочих машинах создаются силами трения скольжения и качения.
Трения скольжения возникает в подшипниках, при движении (скольжении) тел и т.д.
Трение качения проявляется при движении (качении) колес по рельсам.
а) Мощность и момент трения в подшипниках:
(1)
(2)
где Р1 - мощность, кВт;
m1 - масса деталей, опирающихся на подшипники, кг;
g - ускорение силы тяжести, g = 9,81 м/с2;
dЦ- диаметр цапф валов, опирающихся на подшипники, м;
мЦ- коэффициент трения скольжения;
VР- рабочая скорость поступательного движения деталей, опирающихся на подшипники, м/с;
D - диаметр колеса находящегося на выходном валу редуктора и преобразующего вращение вала в поступательное движение рабочего органа, м;
зР - КПД редуктора.
М1 - момент, приведенный к валу двигателя, Н•м;
iР - передаточное число редуктора.
б) Мощность и момент трения качения:
(3)
(4)
где Р2 - мощность, кВт;
m2 - масса деталей, опирающихся на узел качения, кг;
f - коэффициент трения качения, м;
М2 - момент, приведенный к валу двигателя, Н•м.
Определим массы m1 и m2, для механизма передвижения тележки мостового крана, кг:
- при движении тележки с грузом
m'1=m'2=1,5(mт+m); (5)
- при движении тележки без груза
m"1=m"2=1,5•mт; (6)
подставляя числовые значения, получим
m'1=m'2=1,5(8+30) = 57 т;
m"1=m"2=1,5•8 = 12 т.
Коэффициент 1,5 учитывает трение реборд колес о рельсы. Тогда мощность Р1' при движении тележки с грузом:
Мощность Р1'' при движении тележки без груза:
Мощность Р2' и Р2'':
2. Предварительный расчет мощности и выбор электродвигателя
Предварительный расчет мощности электродвигателя в большинстве случаев производится на основе значений мощности статических сопротивлений на отдельных участках движения рабочей машины. Расчет этот приближенный, поскольку до выбора двигателя невозможно точно определить динамические нагрузки электропривода при пуске и торможении.
Для электроприводов повторно-кратковременного режима работы мощность двигателя может быть приближенно определена по соотношению:
(7)
где - среднеквадратичное значение мощности статических сопротивлений электропривода, кВт;
к1 - коэффициент, учитывающий динамические нагрузки электропривода, к1=1,3…2,0, принимаем к1=1.3;
ПВФ - фактическое значение относительной продолжительности включения проектируемого электропривода, %;
ПВк - ближайшее к ПВф каталожное значение относительной продолжительности включения для электродвигателей заданного типа, %.
Среднеквадратическое значение мощности статических сопротивлений для электропривода повторно-кратковременного режима работы рассчитывается только за время работы, без учета времени пауз:
(8)
где ti - длительность i-го участка времени работы, с;
PСi - мощность статических сопротивлений на i-м участке, кВт;
n - число участков времени работы.
Время работы электропривода механизма передвижения тележки мостового крана разобьем на два участка: движение тележки из одного крайнего положения в другое с грузом (длительность t`) и движение тележки без груза (длительность t``).
Длительность каждого участка времени ti определяется по заданным значениям длины перемещения L рабочего органа на участке и рабочей скорости р. Так как длина перемещения тележки при движении с грузом и без груза одинакова и средняя скорость перемещения на обоих участках одна и та же, то длительности участков времени работы электропривода равны.
с. (9)
Коэффициент 0,8 в формуле (9) учитывает тот факт, что при пуске и при торможении электропривода скорость рабочей машины изменяется в пределах от 0 до р.
Мощность статических сопротивлений на каждом из участков определяется суммой мощностей трения скольжения и трения качения при движении тележки с грузом и без груза соответственно.
Итак, среднеквадратичное значение мощности статических сопротивлений по формуле (8) будет:
кВт.
Фактическое значение относительной продолжительности включения найдем по формуле:
(10)
где ti - длительность i-того участка времени работы, с;
n - число участков времени работы;
tЦ - длительность цикла работы, с.
Длительность каждого участка времени работы электропривода была определена выше, а длительность цикла работы в секундах находится по заданному числу циклов в час z:
c. (11)
Фактическое значение относительной продолжительности включения по формуле (10):
,
.
Ближайшее к найденному значению ПВФ каталожное значение относительной продолжительности включения составляет ПВК = 40%.
Все составляющие, входящие в формулу (7), найдены, и можно приближенно определить мощность электродвигателя:
кВт.
По справочнику выбираем металлургический асинхронный двигатель с фазным ротором типа МТМ312-6 для режима ПВ = 40%. Каталожные данные двигателя представлены в таблице 2.
Таблица 2. - Каталожные данные двигателя типа МТМ411-6
Наименование |
Значения |
|||
РН, кВт |
11 |
|||
nН, об/мин |
925 |
|||
ММ/МН |
2,8 |
|||
Статор |
Cos ц |
Номинальный |
0,76 |
|
Холостого хода |
0,09 |
|||
IС.Н., А |
27,3 |
|||
IС.Х.Х., А |
17,8 |
|||
rC, Ом |
0,595 |
|||
ХС, Ом |
0,485 |
|||
Ротор |
ЕР.Н., В |
166 |
||
IР.Н., А |
43,0 |
|||
rР, Ом |
0,097 |
|||
хР, Ом |
0,181 |
|||
Коэффициент трансформации напряжения ке |
2,2 |
|||
Момент инерции ротора J, кг·м2 |
0,312 |
|||
Масса двигателя Q, кг |
210 |
3. Определение передаточного числа и выбор редуктора
Передаточное число редуктора определяется по номинальной скорости вращения выбранного двигателя Н и заданной скорости поступательного движения рабочего органа р:
(12)
где DК - диаметр ходового колеса, м.
щН - скорость вращения двигателя, рад/с;
В таблице 2 задана номинальная частота вращения двигателя в об/мин, скорость вращения двигателя в рад/с определяется по формуле:
рад/с.
Найдем передаточное число редуктора по формуле (12)
.
Исходя из требуемого значения iР, номинальной мощности и скорости вращения двигателя по справочнику /3/ выбираем цилиндрический двухступенчатый редуктор типа РМ-250Б. Каталожные данные выбранного редуктора представлены в таблице 3.
Таблица 3. - Каталожные данные редуктора типа РМ-350
Обозначение |
Наименование параметра |
Размерность |
Значение |
|
iР |
Передаточное число редуктора |
- |
20,49 |
|
Р |
Максимальная мощность на быстроходном валу редуктора |
кВт |
3 |
|
n |
Частота вращения быстроходного вала |
об/мин |
1000 |
|
Р |
КПД редуктора |
- |
0,94 |
4. Расчет моментов инерции системы электропривод - рабочая машина
Теперь, зная передаточное число редуктора, мы можем определить моменты статических сопротивлений.
Момент трения скольжения при движении тележки с грузом найдем по формуле (2):
Момент трения скольжения при движении тележки без груза:
Момент трения качения при движении тележки с грузом по формуле (4):
Момент трения качения при движении тележки без груза:
Таким образом:
М'СТАТ=М'1+М'2=69,7 + 14,7 = 87,1 Н·м;
М''СТАТ=М''1+М''2=17,4 + 3,67 = 18,3 Н·м;
Суммарный момент инерции системы электропривод - рабочая машина, приведенный к валу двигателя, может быть рассчитан по формул:
, (13)
где JД - момент инерции якоря электродвигателя, кг•м2;
- коэффициент, учитывающий моменты инерции остальных элементов электропривода: муфты, тормозного шкива, редуктора, д = 1,5;
JПР.Р. - приведенный к валу двигателя момент инерции всех движущихся частей рабочей машины, кг•м2.
Момент инерции якоря электродвигателя JД указан в таблице 2.
Приведенный к валу двигателя момент инерции поступательно движущегося элемента с массой m рассчитывается по формуле:
. (14)
При движении тележки с грузом момент инерции по формуле (14) будет
при движении тележки без груза
.
Найдем теперь суммарный момент инерции системы электропривод - рабочая машина, приведенный к валу двигателя, по формуле (13):
для тележки с грузом
кг•м2;
для тележки без груза
кг•м2.
5. Выбор и расчет схем включения
Для выбранного двигателя необходимо решить вопрос о схемах его включения при пуске, при работе на постоянной скорости и при торможении.
Вопросы о схеме пуска включают в себя выбор числа ступеней пускового реостата, определение сопротивлений резисторов каждой ступени пускового реостата и значений максимальных (пиковых) и минимальных (переключающих) моментов при пуске.
Число ступеней пускового реостата принимается обычно равным 2…3. Принимаем две ступени.
Построим пусковую диаграмму.
Вначале рассчитывается и строится естественная характеристика, а затем в зависимости от требуемых пиковых условий задаются пиковыми и переключающимися моментами; через полученные точки a и b строится первый луч до пересечения с прямой s=0 в точке t; далее строятся лучи с соблюдением равенства пиковых и переключающих моментов на всех ступенях. Найдем М1 и М2 - пусковой и переключающий моменты соответственно:
.
, (15)
где , m - количество ступеней реостата;
где sН - номинальное скольжение двигателя.
(16)
щ0 - скорость идеального холостого хода, рад/с;
щН - Номинальная угловая скорость, рад/с;
, рад/с
.
Тогда: .
Будем использовать точный способ. Представим себе естественные характеристики асинхронного двигателя с фазным ротором, если провести прямые через точки соответствующие одинаковым моментам М1 и М2 на естественной и искусственных характеристиках, то все они пересекутся в одной точке t на прямой s=0.
На рисунке 2 показано построение вспомогательных лучей для расчета сопротивления пускового резистора асинхронного двигателя с тремя ступенями.
Рисунок 2. - Механические характеристики двигателя
По построенным характеристикам определяем полные активные сопротивления линий ротора:
Сопротивления ступеней при включении одинарной звездой:
6. Расчет характеристик двигателя
Основными характеристиками двигателя являются механическая и электромеханическая характеристики.
Механическая характеристика представляет собой зависимость частоты вращения двигателя от момента n = f (М), а электромеханическая характеристика - зависимость частоты вращения от тока якоря n = f (I).
Для построения механической характеристики определим критическое скольжение по формуле:
(16)
Определим номинальный момент:
, Н·м;
Определим критический момент:
МК=МН·л=113,56·1,801=204,5;
Естественную характеристику асинхронного двигателя можно рассчитать по упрощенной формуле Клосса:
(17)
Искусственную характеристику рассчитывают по формуле:
(18)
где sКИ - скольжение двигателя при критическом моменте на искусственной характеристике;
(19)
Ri - сопротивление резистора в роторной цепи.
;
.
Естественная и искусственные характеристики представлены на рисунке 2.
При построении электромеханических характеристик будем использовать формулы для естественной характеристики зависимость тока статора I1 от скольжения s при работе асинхронного двигателя в естественной схеме включения выражается следующим соотношением:
(20)
Зависимость тока ротора I2 от скольжения при работе асинхронного двигателя с фазным ротором в естественной схеме выражается соотношением:
(21)
Искусственные характеристики могут быть рассчитаны по следующим соотношениям:
(22)
(23)
где sНКИ - скольжение двигателя на искусственной характеристике при номинальном моменте, которое рассчитываются по соотношению:
(24)
.
Электромеханические характеристики представлены на рисунках 3,4.
Рисунок 3. - Ток статора
Рисунок 4. - Ток ротора
7. Характеристика асинхронного двигателя в режиме динамического торможения
тележка мостовой кран электропривод
Расчет будем вести согласно /2/.
С учетом универсальной кривой намагничивания для асинхронных двигателей - зависимость EФ.С.* = f(I0*) (см. табл. 4), найдем реактивное сопротивление цепи намагничивания:
(25)
где IC.X. =17,8 - трехфазный ток статора холостого хода (номинальный намагничивания);
EФ.С.Х - ЭДС фазы статора при номинальном подведенном трехфазном напряжении при токе холостого хода:
.
Найденные значения занесены в таблицу 4. Далее находим:
,
.
Данные заносим в таблицу 4.
Эквивалентный по МДС трехфазный ток IC определится по принятому току возбуждения, который примем 3-кратному току холостого хода:
;
;
Поэтому .
Поскольку ток намагничивания I0 дан в относительных единица, то и ток статора нужно выразить в относительных значениях к току холостого хода:
.
Поэтому
.
Далее:
,
подставим имеющиеся выражения, посчитанные значения занесем в таблицу 4.
Ток ротора:
(26)
В относительных единицах:
(27)
Момент в относительных значениях:
(28)
Частота вращения:
,
где R`Р - приведенное к статору полное активное сопротивление цепи ротора:
Тогда: (29)
Все расчетные данные занесены в таблицу 4.
Таблица 4
Кривая намагничивания |
Вспомогательные расчеты |
Вспомогательные расчеты |
Искомые характеристики |
|||||||||
х0 |
||||||||||||
0,2 |
0,26 |
15,4 |
264,787 |
671 |
149,82 |
1,007 |
1,004 |
41,2 |
2,1 |
0,46 |
6,17 |
|
0,4 |
0,52 |
15,4 |
264,878 |
671 |
37,454 |
6,478 |
2,545 |
40,7 |
2,08 |
1,15 |
2,43 |
|
0,6 |
0,736 |
14,53 |
237,357 |
633,15 |
16,646 |
14,354 |
3,789 |
39,9 |
2,04 |
1,6 |
1,63 |
|
0,8 |
0,895 |
13,25 |
199,603 |
577,45 |
9,364 |
23,006 |
4,797 |
38,7 |
1,98 |
1,9 |
1,29 |
|
1 |
1 |
11,85 |
161,835 |
516,16 |
5,993 |
31,493 |
5,612 |
37,1 |
1,9 |
2,1 |
1,1 |
|
1,2 |
1,07 |
10,56 |
130,832 |
460,24 |
4,162 |
40,372 |
6,354 |
35,2 |
1,8 |
2,14 |
0,97 |
|
1,4 |
1,122 |
9,49 |
107,522 |
413,66 |
3,058 |
51,118 |
7,15 |
32,8 |
1,68 |
2,1 |
0,87 |
|
1,6 |
1,163 |
8,61 |
89,987 |
375,18 |
2,341 |
65,77 |
8,11 |
30,1 |
1,54 |
1,99 |
0,76 |
|
1,8 |
1,196 |
7,87 |
76,504 |
342,96 |
1,85 |
88,376 |
9,401 |
26,7 |
1,37 |
1,83 |
0,65 |
|
2 |
1,223 |
7,243 |
65,926 |
315,63 |
1,498 |
130,03 |
11,4 |
22,6 |
1,15 |
1,58 |
0,54 |
По полученным данным строим механическую характеристику и характеристику тока ротора при динамическом торможении для асинхронного двигателя в именованных единицах (см. рисунок 5, 6).
Рисунок 5. - Механическая характеристика динамического торможения
Рисунок 6. - Характеристика тока ротора при динамическом торможении
8. Расчет переходных режимов и построение нагрузочных диаграмм электропривода
Нагрузочные диаграммы электропривода являются основными характеристиками, описывающими поведение двигателя в заданном технологическом режиме производственного агрегата.
Нагрузочные диаграммы, построенные для переходных и установившихся режимов работы электропривода, дают возможность проверить выбранный двигатель по условиям заданной производительности, по нагреву, кратковременной перегрузке и условиям пуска.
Произведем расчет нагрузочных диаграмм скорости (t), момента M(t) и тока якоря I(t). Расчет нагрузочных диаграмм при пуске и торможении в общем случае сводится к решению уравнения движения
(30)
при постоянном моменте инерции и уравнения механической характеристики двигателя.
При постоянном статическом моменте МС и прямолинейной механической характеристике двигателя возможно построение нагрузочных диаграмм по аналитическим выражениям:
; (31)
; (32)
, (33)
где НАЧ, МНАЧ, IНАЧ - соответственно начальные значения скорости, момента и тока двигателя;
У, МУ, IУ - соответственно установившиеся значения скорости, момента и тока двигателя;
ТМ - электромеханическая постоянная времени привода.
Расчет переходных режимов будем производить методом кусочно-линейной аппроксимации.
Рассмотрим участок ab.
Этот участок соответствует разгону тележки с грузом и без груза.
Начальные значения скорости и момента:
;
.
Конечное значение скорости на участке ab::
;
.:
А;
А.
Электромеханическую постоянную времени электропривода на i-том участке механической характеристики рассчитывают по формуле:
. (34)
Тогда на рассматриваемом участке ab при движении тележки с грузом
с.
При движении тележки без груза:
с.
Время работы электропривода на i-том участке характеристики может быть рассчитано по формуле:
. (35)
При движении тележки с грузом время работы электропривода
с.
При движении тележки без груза:
с.
Путь, проходимый электроприводом за время работы на i-том участке может быть рассчитан по формуле:
. (36)
При движении тележки с грузом путь, проходимый электроприводом за время работы на участке ab,
рад.
При движении тележки без груза
рад.
при движении тележки с грузом
;
;
А.
При движении тележки без груза
;
;
А.
Таким образом, нагрузочные диаграммы (t), M(t) и I(t) на участке ab при движении тележки с грузом описываются выражениями:
;
;
.
При движении тележки без груза:
;
;
.
Рассмотрим участок cd.
Начальные значения скорости, момента и тока:
;
;
А.
Конечное значение скорости:
;
;
А.
Величину электромеханической постоянной времени при движении тележки с грузом:
с.
При движении тележки без груза электромеханическая постоянная времени
с.
Время движения электропривода на данном участке:
при движении тележки с грузом
с;
при движении тележки без груза
с.
Путь, проходимый электроприводом за время работы на рассматриваемом участке
при движении тележки с грузом
рад;
при движении тележки без груза
рад.
Зависимости скорости, момента и тока от времени описываются следующими выражениями:
при движении тележки с грузом
;
;
;
при движении тележки без груза
;
;
.
Рассмотрим участки gh и gk.
;
;
А.
при движении тележки с грузом:
;
А;
при движении тележки без груза
;
А.
Электромеханическая постоянная времени будет:
при движении тележки с грузом
с;
при движении тележки без груза
с.
Время движения электропривода на рассматриваемых участках характеристики:
при движении тележки с грузом
с;
при движении тележки без груза
с.
Путь, проходимый электроприводом за время работы на рассматриваемых участках
при движении тележки с грузом
рад;
при движении тележки без груза
рад.
Зависимости скорости, момента и тока от времени описываются следующими выражениями:
при движении тележки с грузом
;
;
;
при движении тележки без груза
;
;
.
Найдем теперь время разгона электропривода от скорости НАЧab = 0 до установившегося значения tР путем суммирования времен работы на каждом из четырех участков:
при движении тележки с грузом
c;
при движении тележки без груза
c.
Путь, проходимый электроприводом при пуске за время tР (когда скорость изменяется от НАЧab = 0 до установившегося значения) определим следующим образом:
при движении тележки с грузом
рад;
при движении тележки без груза
рад.
По результатам расчета переходных режимов при разгоне электропривода на рисунке 6 построены нагрузочные диаграммы скорости (t), момента M(t) и тока I(t).
Рисунок 6. - Нагрузочные диаграммы при разгоне электропривода
Рассмотрим теперь участки l0 и m0.
Эти участки соответствуют режиму торможения при движении тележки с грузом и без груза соответственно.
Начальные значения скорости, момента и тока были определены при расчете механических характеристик двигателя:
при движении тележки с грузом
;
А;
при движении тележки без груза
;
А.
Конечные значения скорости, момента и тока при движении тележки с грузом и без груза будут одинаковы, и они же являются установившимися значениями.
;
;
Установившиеся значения скорости, момента и тока:
;
;
.
Величину электромеханической постоянной времени:
при движении тележки с грузом
с;
при движении тележки без груза
с.
Время движения электропривода на рассматриваемых участках характеристики найдем по следующей формуле:
.
Тогда при движении тележки с грузом
с;
при движении тележки без груза
с.
Путь, проходимый электроприводом за время работы на рассматриваемых участках
при движении тележки с грузом
рад;
при движении тележки без груза
рад.
Время торможения электропривода от установившейся скорости до нуля:
при движении тележки с грузом
с;
с.
Путь, пройденный электроприводом при торможении:
при движении тележки с грузом
рад;
при движении тележки без груза
рад.
На рисунке 7 построены нагрузочные диаграммы скорости (t), момента M(t) и тока I(t).
Рисунок 7. - Нагрузочные диаграммы при торможении электропривода
Определим время работы электропривода в установившемся режиме:
(37)
где бД - угловой путь, проходимый двигателем на рассматриваемом участке движения, рад
, (38)
здесь L - длина перемещения тележки, м;
DК - диаметр ходового колеса, м;
iР - передаточное число редуктора.
рад.
бN- суммарный угловой путь, проходимый двигателем в переходных режимах пуска и торможения, рад:
при движении тележки с грузом:
рад;
при движении тележки без груза:
рад.
УСТ - скорость вращения двигателя в установившемся режиме, соответствующая статическому моменту на рассматриваемом участке движения.
Итак, время работы электропривода в установившемся режиме при движении тележки с грузом:
с;
время работы электропривода в установившемся режиме при движении тележки без груза
с.
9. Проверка электропривода на заданную производительность, по нагреву и перегрузочной способности двигателя
Проверка на заданную производительность состоит в сравнении рассчитанного времени работы электропривода на каждом участке движения с заданным временем работы, определяемым величиной пути перемещения тележки и средней скоростью ее движения.
При движении тележки с грузом время работы электропривода определяется следующим образом:
,
при движении тележки без груза время работы электропривода
с.
Заданное время работы электропривода на каждом участке
с.
Таким образом, мы видим, что спроектированный электропривод не проходит по заданной производительности.
Проверку выбранного двигателя по нагреву выполним методом эквивалентного тока:
,
где Ii- среднеквадратичное значение тока на i-том участке, А;
?ti- длительность i-того участка времени работы;
вi- коэффициент ухудшения теплоотдачи двигателя;
n- число линеаризованных участков нагрузочной диаграммы тока за время цикла;
IДОП - допустимый по нагреву ток.
Величина среднеквадратичного тока на i-том участке рассчитывается по формуле:
. (39)
Найдем значения Ii2 на всех участках при движении тележки с грузом:
А2;
А2;
А2.
При движении тележки без груза
А2;
А2;
А2.
Коэффициент ухудшения теплоотдачи i учитывает ухудшение условий охлаждения двигателя и в зависимости от скорости вращения принимает значения:
вi= в0 при 0 ? щ ? 0,2щН;
при 0,2Н <щ < 0,8щН;
вi= 1 при щ ? 0,8щН.
Коэффициент ухудшения теплоотдачи остановленного двигателя в0 зависит от его конструктивного исполнения и условий вентиляции. Для закрытого двигателя с естественным охлаждением в0 = 0,96 согласно /1/.
После подстановки всех найденных величин оно станет весьма громоздким, поэтому введем вспомогательные величины:
;
;
с;
с.
Тогда эквивалентный ток можно определить по следующей формуле:
А.
Эквивалентный ток IЭ необходимо сравнить с допустимым током IДОП при тех же условиях работы (при той же относительной продолжительности включения ПВ). Допустимый ток рассчитаем по формуле
,
где ПВФ - фактическое значение относительной продолжительности
включения, %;
ПВК - ближайшее к ПВФ каталожное значение относительной
продолжительности включения,%;
IН - номинальный ток для каталожной ПВК.
Итак, мы видим, что IЭ > IДОП, а значит, выбранный двигатель не проходит по условиям нагрева. Поэтому рекомендуется выбор более мощного двигателя.
Проверка двигателя на кратковременную перегрузку заключается в сравнении наибольших величин тока или момента двигателя, которые находятся по нагрузочным диаграммам, с максимально допустимыми значениями тока или момента выбранного двигателя. Поскольку при построении механических характеристик мы задавались пиковыми значениями моментов и токов, то максимально допустимые величины превышены не будут.
10. Выбор станции и аппаратов управления
Станция управления - объединенное общей конструкцией комплектное устройство, предназначенное для дистанционного автоматического управления какой-либо электрической установки с элементарной первичной защитой.
Аппараты устанавливаются на лицевой стороне; монтаж проводов и кабельных соединений выполняется на задней стороне панели. Командоаппараты (кнопки, командоконтроллеры, универсальные переключатели), пусковые и тормозные сопротивления обычно размещаются вне станции управления. Станции устанавливаются в закрытых сухих, вентилируемых помещениях.
На станциях имеются запасные вспомогательные контакты, которые могут быть использованы для различных блокировок и сигнализации. Предусматривается также установка дополнительных блокировочных аппаратов - контактора и реле /4/.
Рисунок 8. - Схема управления
Литература
1. Автоматизированный электропривод: Учебное пособие / под редакцией В.А. Кислюка / В.А. Кислюк, С.Д. Левинтов, Г.И. Драчев, Б.Н. Деулин. - Челябинск: ЧПИ, 1987 - 44 с.
2. Вешеневский С.Н. Характеристики двигателей в электроприводе. - 6-е изд., испр. - М.: Энергия, 1977 - 432 с.
3. Непомнящий Л.Л., Семичев Л.Е. Редукторы: Каталог-справочник. - М.: ГОСИНТИ, 1963 - 128 с.
4. Электротехнический справочник. В 3-х т. Т. 3. Кн. 2. Использование электрической энергии / Под общ. ред. Профессоров МЭИ В.Г. Герасимова, П.Г. Грудинского, Л.А. Жукова и др. - 6-е изд., испр. И доп. - М.: Энергоиздат, 1982. - 560 с., ил.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Технические данные механизма передвижения грузоподъемной тележки. Структура и основные элементы, назначение и принцип работы электропривода тележки мостового крана. Расчет, выбор номинальной мощности и характеристик электродвигателя, мощности генератора.
курсовая работа [2,6 M], добавлен 13.01.2012Техническая характеристика мостового крана. Кинематическая схема электропривода; требования к нему. Определение мощности электродвигателя тележки мостового крана. Расчет пусковых резисторов графическим способом. Монтаж и демонтаж мостовых кранов.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 13.04.2014Обзор существующих конструкций кранов: однобалочных и двухбалочных. Определение разрывного усилия каната, размеров барабана и мощности двигателя механизма подъема. Выбор механизма передвижения крана и тележки. Расчет металлоконструкции мостового крана.
курсовая работа [713,1 K], добавлен 31.01.2014Общие сведения о литейных кранах мостового типа. Проект механизма подъема груза; выбор кинематической схемы, крановой подвески, каната. Расчет двигателя, передачи, муфты, тормоза. Проверка двигателя механизма передвижения тележки на разгон и торможение.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 26.06.2014Методика разработки электропривода для механизма передвижения тележки. Порядок и обоснование выбора оптимальной системы управления с учетом технико-экономических показателей. Основные этапы проверки выбранной системы на отработку заданных перемещений.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 09.01.2010Расчет механизма подъема тележки мостового электрического крана. Выбор кинематической схемы механизма, крюковой подвески, каната. Установка верхних блоков, барабана и уравнительного балансира. Выбор двигателя, редуктора, тормоза, соединительной муфты.
курсовая работа [367,5 K], добавлен 17.10.2013Выбор двигателя и редуктора, расчет схем включения двигателя, расчет и построение его естественной и искусственных механических характеристик при пуске и торможении. Анализ способа расчета переходных режимов при пуске и торможении электропривода.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 12.04.2013Компонование механизма передвижения мостового крана. Определение оптимальных размеров поперечного сечения пролетной балки. Размещение ребер жесткости. Расчет нагрузки от веса моста, механизмов передвижения, груза и тележки. Строительный подъем балок.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 11.03.2015Определение передаточного числа механизма и требуемой мощности электродвигателя, подбор редуктора. Расчет стопорного двухколодочного и спускного дискового тормозов. Выбор и расчет параметров резьбы. Проверка условия отсутствия самоторможения механизма.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 07.09.2012Порядок и основные этапы разработки системы управления механизмом передвижения тележки мостового крюкового крана (мехатронного объекта) с заданными характеристиками. Расчет основных параметров механизма и выбор элементов тиристорного преобразователя.
курсовая работа [3,9 M], добавлен 09.10.2008