Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

• Введение
• 1. Технические данные привода поворота крана
• 2. Расчет электрического привода поворота крана КПП-16
• 2.1 Выбор типа электропривода
• 2.2 Расчет механических и электромеханических характеристик
• 2.3 Расчет механических нагрузок, приведенных к валу двигателя
• 2.4 Расчет пусковых характеристик и построение механической характеристики при переключении скоростей при грузоподъёмности 16 тонн
• 3. Модернизация электропривода
• 3.1 Расчет пусковых характеристик и построение механической характеристики при переключении скоростей при грузоподъёмности 30т.
• 3.2 Расчёт переходных характеристик при грузоподъёмности 30т
• 4. Проверка двигателя на нагрев
• Выводы
• Список литературы
• Введение
• Целью курсового проекта является закрепление и углубление знаний полученных в процессе изучения дисциплины "Теория электропривода". А также приобретение практических навыков в работе с нормативными документами при расчете статических и динамических режимов работы электропривода для рационального выбора электрических аппаратов.
• В курсовом проекте нужно провести модернизацию КПП, нужно изменить ящик сопротивлений для увеличения грузоподъемности с 16 до 30 тонн, обеспечив более плавный пуск. Также в курсовом проекте описан технологический процесс портального крана КПП-16 (20/30). Кран Кировец грузоподъемностью (г/п) 16 т в грейферном и 20 т в крюковом режимах соответственно был спроектирован и построен на заводе "ПТО им. Кирова" в Ленинграде в 1983 году. Наряду с кранами Сокол, Альбатрос, и Кондор грузоподъемные машины данного типа широко эксплуатируются в российских портах. Выполнен анализ существующей системы электропривода механизма поворота. Пуск и регулирование частоты вращения всех установленных электродвигателей с фазным ротором осуществляется с помощью резисторов в роторной цепи. Разгон двигателей происходит в функции времени посредством электромагнитных реле времени. На механизм поворота установлен открытый колодочный тормоз с тросовым приводом, который управляется педалью, установленной в кабине крановщика. Произведён выбор элементов электропривода, расчёт его характеристик. В данной работе объектом управления является портальный кран, рис.1.Особенностью этого механизма является его постоянная работа в переходных режимах, ввиду чего особенно важным является обеспечение необходимых благоприятных динамических характеристик. Рассмотрению подлежит электропривод поворота крана, на функционирование которого существенное влияние оказывают различные значения груза, приводящие к изменению момента инерции, статических и динамических нагрузок на валу двигателя. В приводе механизма поворота крана используется асинхронный двигатель с фазным ротором. Механизм поворота крана, рисунок 1, служит для перемещения подвешенного на крюк груза или грейфера в горизонтальном направлении. Груз, подвешенный на крюк или расположенный в грейфере, перемещается со скоростью примерно 1,1 об/мин.

1. Технические данные привода поворота крана

Рис. 1. Кран портальный КПП-16. Общий вид: 1- портал; 2- опорно-поворотное устройство; 3- кабина управления; 4- стрела; 5- оттяжка; 6- хобот; 7- крюковая подвеска; 8- грейфер; 9- противовес; 10- каркас; 11- машинная кабина; 12- платформа; 13- кабельный барабан; 14- механизм передвижения.

В данном курсовом проекте требуется произвести расчет и анализ электропривода поворота КПП-16. По функциональным возможностям - это перемещающийся и полноповоротный кран. Общий вид крана представлен на рисунке 1.

Технические данные крана КПП-16.

Масса груза - 16 т.

Масса груза при модернизации (т) - 30 т.

Масса подвески - 1,1 т.

Масса стрелы - 49 т.

Масса поворотной части - 180 т.

Масса крана - 240 т.

Скорость подъема (номин.) - 0,92 (м/с)

Скорость подъема (миним.) - 0,3 (м/с)

Скорость опускания (миним.) - 0,07 (м/с)

Скорость поворота - 1,1 (об/мин)

Скорость изменения вылета стрелы - 50(м/мин)

Скорость передвижения крана - 0,55 (м/с)

Диаметр барабана механизма подъема - 1100 (мм)

Передаточное число (i) подъема редуктора - 37,2

Передаточное число (i) поворота редуктора - 29,5

Передаточное число (i)поворота открытой передачи - 17,6

Передаточное число (i) вылета стрелы - 48,7

Передаточное число (i) передвижения редуктора - 29,5

Передаточное число (i) открытой передачи - 1,71

Диаметр колеса передвижения - 550 (мм)

Вылет стрелы - 40 м



Рис.2. Электропривод поворота крана портальный КПП-16: 1-механизм вращения; 2- кольцевой токоприемник; 3- блоки электрооборудования; 4- грейферная лебедка с независимыми барабанами; 5- пульт управления.

2. Расчет электрического привода поворота крана КПП-16

2.1 Выбор типа электропривода

Основными факторами, определяющими род тока, тип и конструктивное исполнение двигателя, являются:

· показатели регулирования скорости (диапазон, плавность, стабильность скорости и т. д.);

· режим работы производственного механизма;

· производительность и надежность установки;

· основные затраты и эксплуатационные расходы на электрооборудование.

В данной работе расчет электропривода производится с асинхронным двигателем с фазным ротором, без учета технико-экономических

показателей, на основании технического задания.

Для данного механизма по техническому заданию предложено в качестве приводного двигателя выбрать двигатель типа 4МТН 280М-10 У 1.

Поворот крана данным электродвигателем с фазным ротором через червячный редуктор с передаточным числом i=29,5 и открытую зубчатую передачу с передаточным числом i=17,6.

Номинальные параметры электродвигателя механизма поворота:

Номинальная мощность Р₂=60 кВт.

Частота вращения ротора n₂=570 об/мин

Максимальный момент на валу М_макс = 2670 Н*м

Номинальный момент на валу М_ном = 1005 Н*м

Номинальное напряжение статорной обмотки U₁ = 380B

Номинальный ток статорной обмотки I₁=143 A

Номинальный коэффициент мощности cosц_H =0.76

Коэффициент полезного действия з_н=90.3 %

Ток статорной обмотки на холостом ходу I₀=70,6 A

Коэффициент мощности на холостом ходу cosц₀ =0.06

Напряжение роторной обмотки U₂ = 239В

Ток роторной обмотки I₂=135 A

Активное сопротивление статора r₁=0,062Ом

Индуктивное сопротивление статора x₁=0,15 Ом

Активное сопротивление ротора r₂=0,028 Ом

Индуктивное сопротивление ротора х ₂=0,19 Ом

Коэффициент приведения ротора к статору k =2,1

Коэффициент магнитного рассеивания у = 1,06

Маховый момент ротора G=21 кг*мІ

2.2 Расчет механических и электромеханических характеристик

двигатель электропривод нагрузка грузоподъемность

4MTH280М-10У 1

n = 570 об/мин; Р = 60 кВт; I_{статора}=143 А; cosц = 0,76; з = 90,3 %;

M_мах= 21 ;

M_max= 2670 Hм; M_ном= 1005 Нм; M_п= 2136 Нм;

1. Расчет номинального и критического скольжения:

2. Формула расчет значений моментов для скольжений от 0 до S_кр:

3. Формула для расчета моментов от S_кр до 1:

4. Расчет тока холостого хода двигателя I₀ и токов статора по формулам:

Рассчитанные данные:

Таблица 1. Рассчитанные данные для естественной характеристике.

s	M (Н*м)	I (А)	n (об/мин)
0	0	70,6	600
0,01	208,3571	75,00392	594
0,02	414,8167	86,8193	588
0,03	617,5386	103,3724	582
0,04	814,7931	122,5341	576
0,05	1005,008	143,0004	570
0,06	1186,807	164,0093	564
0,07	1359,035	185,0993	558
0,08	1520,773	205,9764	552
0,09	1671,344	226,4443	546
0,1	1810,306	246,3681	540
0,11	1937,437	265,6545	534
0,12	2052,715	284,2395	528
0,13	2156,293	302,0817	522
0,14	2248,472	319,1568	516
0,15	2329,674	335,4539	510
0,16	2400,411	350,9731	504
0,17	2461,265	365,7229	498
0,18	2512,863	379,7186	492
0,19	2555,856	392,9804	486
0,2	2590,906	405,5326	480
0,21	2618,668	417,4022	474
0,22	2639,784	428,6179	468
0,23	2654,871	439,2098	462
0,24	2664,516	449,2083	456
0,25	2669,274	458,644	450
0,26	2669,663	467,547	444
0,27	2642,065	473,8386	438
0,28	2629,585	481,2262	432
0,29	2617,218	488,4338	426
0,3	2604,967	495,4706	420
0,31	2592,833	502,3448	414
0,32	2580,817	509,0644	408
0,33	2568,922	515,6366	402
0,34	2557,15	522,0682	396
0,35	2545,501	528,3656	390
0,36	2533,977	534,5347	384
0,37	2522,581	540,5813	378
0,38	2511,314	546,5106	372
0,39	2500,177	552,3276	366
0,4	2489,173	558,0372	360
0,41	2478,303	563,644	354
0,42	2467,569	569,1522	348
П 0,43	2456,973	574,5659	342
0,44	2446,517	579,8892	336
0,45	2436,202	585,1258	330
0,46	2426,03	590,2794	324
0,47	2416,003	595,3533	318
0,48	2406,123	600,3511	312
0,49	2396,391	605,2759	306
0,5	2386,81	610,1308	300
0,51	2377,381	614,9188	294
0,52	2368,106	619,6429	288
0,53	2358,987	624,306	282
0,54	2350,026	628,9106	276
0,55	2341,224	633,4596	270
0,56	2332,584	637,9555	264
0,57	2324,107	642,4007	258
0,58	2315,795	646,7979	252
0,59	2307,649	651,1493	246
0,6	2299,672	655,4573	240
0,61	2291,865	659,7242	234
0,62	2284,23	663,9522	228
0,63	2276,768	668,1435	222
0,64	2269,483	672,3002	216
0,65	2262,374	676,4243	210
0,66	2255,444	680,5181	204
0,67	2248,694	684,5833	198
0,68	2242,127	688,6221	192
0,69	2235,743	692,6363	186
0,7	2229,544	696,6277	180
0,71	2223,532	700,5984	174
0,72	2217,709	704,55	168
0,73	2212,075	708,4844	162
0,74	2206,633	712,4033	156
0,75	2201,383	716,3084	150
0,76	2196,327	720,2014	144
0,77	2191,467	724,084	138
0,78	2186,803	727,9577	132
0,79	2182,338	731,8242	126
0,8	2178,071	735,6851	120
0,81	2174,005	739,5418	114
0,82	2170,14	743,3958	108
0,83	2166,478	747,2487	102
0,84	2163,02	751,1018	96
0,85	2159,766	754,9566	90
0,86	2156,717	758,8145	84
0,87	2153,875	762,6768	78
0,88	2151,24	766,5448	72
0,89	2148,813	770,4198	66
0,9	2146,595	774,3031	60
0,91	2144,586	778,1959	54
0,92	2142,787	782,0995	48
0,93	2141,198	786,0149	42
0,94	2139,82	789,9433	36
0,95	2138,654	793,8858	30
0,96	2137,699	797,8436	24
0,97	2136,956	801,8176	18
0,98	2136,425	805,8088	12
0,99	2136,106	809,8183	6
1	2136	813,847	0

Управление направлением и скоростью вращения двигателя осуществляется с помощью контакторов и реле.

Сопротивление добавочных резисторов ротора по ступеням:

Р 1-Р 4 (Р 2-Р 5), (Р 3-Р 6) - 0,15 Ом;

Р 4-Р 7 (Р 5-Р 8), (Р 6-Р 9) - 0,20 Ом;

Р 7-Р 10 (Р 8-Р 11), (Р 9-Р 12) - 0,4 Ом;

Р 10-Р 13 (Р 11-Р 14), (Р 12-Р 15) - 1,2 Ом.

Таблица 2. Рассчитанные данные для электромеханических характеристик при различных сопротивлениях в цепи ротора

n (об/мин)	1 ст. M(Н*м)	2ст. M(Н*м)	3 ст. М(Н*м)	4 ст. М(Н*м)
600	0	0	0	0
582	170	140	90	60
540	480	390	200	150
504	798	650	320	210
480	950	780	390	280
444	1210	1004	500	350
402	1550	1300	640	440
360	1880	1540	770	510
318	2198	1800	902	604
282	2496	2050	1000	702
240	2604	2300	1120	790
198	2550	2550	1260	880
162	2600	2490	1398	950
120	2540	2410	1504	1050
78	2460	2380	1650	1110
42	2410	2300	1780	1200
0	2380	2250	1900	1300

Рис. 3. Механические характеристики

Для расчета электромеханических характеристик асинхронного двигателя необходимо воспользоваться его математической моделью, которая в общем случае представляется различными схемами замещения. Наиболее простой и удобной для инженерных расчетов асинхронного двигателя является Т-образная схема замещения, рис. 4.

Рис. 4. Т-образная схема замещения АД

Основные уравнения асинхронного двигателя, соответствующие

принятой схеме замещения:

Векторная диаграмма токов, ЭДС и напряжений асинхронного двигателя, удовлетворяющая системе уравнений изображена на рис. 4.1.

Рис 4.1 Векторная диаграмма

Активное сопротивление ротора, приведенное к обмотке статора:

Ом

Индуктивное сопротивление рассеяния обмотки ротора, приведенное к обмотке статора:

Ом

Индуктивное сопротивление короткого замыкания:

Ом

Синхронная частота вращения n₀для промышленной частоты сети 50 Гц равна n₀=600 об/мин.

Добавочные сопротивления, вводимые в роторную цепь, возьмем в следующих соотношениях: 1с - 1,2 Ом, 2с-0,4 Ом, 3с -0,2 Ом, 4с -0,15 Ом. Приведенные активные сопротивления ротора рассчитываются по формуле

Для расчета электромеханических характеристик нам нужно произвести расчет следующим формулам.

Найдем эквивалентное активное сопротивление схемы замещения в зависимости от скольжения для каждой ступени сопротивления по формуле

Затем полное эквивалентное сопротивление от скольжения

,

где x_кз - вышеуказанный параметр, не зависящий от скольжения.

Вычислим cosц для приведенной схемы

Вычислим приведенные активные и реактивные токи ротора

²

где

Вычислим активную и реактивную составляющую тока холостого хода

=70,6*0.06=4.236 A

=70,6*0.9964=70.47 A

Эти токи не зависят от величины скольжения и одинаковы на всех ступенях сопротивления.

Вычислим активную и реактивную составляющую тока статора.

Тогда ток статора рассчитаем по формуле

Рис.5. Расчеты для построения электромеханических характеристик в среде MathCad.



Рис.5.1. Расчеты для построения электромеханических характеристик в среде MathCad.

Электромеханические характеристики, рассчитанные и построенные в математической среде MathCAD трассировкой переводим в систему Excel.

Таблица 3. Рассчитанные данные электромеханических характеристик при различных сопротивлениях в цепи ротора.

n	Ест. I(А)	4 ст. I(А)	3 ст. I(А)	2 ст. I(А)	1 ст. I(А)
600	70,6	70,6	70,6	70,6	70,6
580	221	97	89	77,95	72
570	308,45	121	106	84	73
561	375	145	125	93,5	74
550	444	174	148	103	76
540	497	201	170	115	79
530,4	539	226	191,4	127	82
510,6	604	276	233	150	88
500	630	301	254	163	91
490	651	323	274,33	174	94
480	670	347,6	295	188	98
469,8	685,21	369,13	314	200,68	102
450,6	708	407	349,52	224	109
415	737	466	406	266	124
399	746	491	430	283	131
370,8	759	528	468	315	143
340	770	563	504	347	158
300	780	600	544	383	175
260	787	629	578	418	194
210	793	659	612	458	216
200	794,68	665	618	465	220
180	796,58	674	630	479	229
160	798	682	640	492	237
140	800	690	649	505	246
100	802	704	667	528	263
49,8	805	719	685	555	284
30	805	724	691	564	292
10	806	728	697	574	300
0	807	730,94	700	578	304



Рис. 6. Искусственные электромеханические характеристики при грузоподъемности 16 т.

2.3 Расчет механических нагрузок, приведенных к валу двигателя

Грузоподъемность 16 т

В случае если груз перемещается только в горизонтальном направлении

1. Рассчитываем статическую нагрузку по формуле

(1.1)

-вылет стрелы; -частота вращения крана; -масса груза; G- масса перемещаемых частей крана; - к.п.д. механизма с блоками.

кВт

кВт

2. Рассчитываем момент нагрузки по формуле

Н*м

Грузоподъемность 30 т

1. Рассчитываем статическую нагрузку по формуле

2. Рассчитываем момент нагрузки по формуле

 Н*м

2.4 Расчет пусковых характеристик и построение механической характеристики при переключении скоростей при грузоподъёмности 16 тонн

Так как для асинхронных двигателей с фазным ротором пуск, реверс, торможение, регулирование скорости необходимо осуществлять

при наложенных на ток и момент ограничениях, то, как следует из анализа механических и электромеханических характеристик разгон двигателя до естественной характеристики следует производить через промежуточные пусковые характеристики.

Момент переключения рассчитаем по формуле

М_пер=(1,1-1,2)М_ном

М_пер=1,2 * 1005=1206 Н*м.

Предельный пусковой момент рассчитаем по формуле

М_пред=(0,8-0,85)М_max

М_пред=0,8 * 2670=2136 Н*м.

Результаты расчета и построения пусковых характеристик представлены на графике. Ниже на рисунке показана диаграмма переключения пусковых сопротивлений и их влияние на механические характеристики.



Рис.7. Диаграмма переключения пусковых сопротивлений при грузоподъёмности 16 т. и их влияние на механические характеристики.

Рис.8. Диаграмма переключения пусковых сопротивлений при грузоподъёмности 16 т. и их влияние на электромеханические характеристики.

3. Модернизация электропривода

Для более плавного разгона электропривода при увеличенной грузоподъёмности до 30 т, подберем другие сопротивления добавочных резисторов ротора по ступеням:

Р 1-Р 4 (Р 2-Р 5), (Р 3-Р 6) - 0,059 Ом;

Р 4-Р 7 (Р 5-Р 8), (Р 6-Р 9) - 0,116 Ом;

Р 7-Р 10 (Р 8-Р 11), (Р 9-Р 12) - 0,278 Ом;

Р 10-Р 13 (Р 11-Р 14), (Р 12-Р 15) - 0,38864 Ом.

Рис.9. Искусственные механические характеристики при грузоподъёмности 30 т.

Для построения электромеханических характеристик, найдем эквивалентное активное сопротивление схемы замещения в зависимости от скольжения для каждой ступени сопротивления по формуле

Затем полное эквивалентное сопротивление от скольжения

,

где x_кз - вышеуказанный параметр, не зависящий от скольжения.

Вычислим cosц для приведенной схемы

Вычислим приведенные активные и реактивные токи ротора

²

где

Вычислим активную и реактивную составляющую тока холостого хода

=70,6*0.06=4.236 A

=70,6*0.9964=70.47 A

Эти токи не зависят от величины скольжения и одинаковы на всех ступенях сопротивления.

Вычислим активную и реактивную составляющую тока статора.

Тогда ток статора рассчитаем по формуле

Рис.10. Расчеты для построения электромеханической характеристики в среде MathCad для 30 тонн.



Рис.10.1. Расчеты для построения электромеханических характеристик в среде MathCad для 30 тонн.

Электромеханические характеристики, рассчитанные и построенные в математической среде MathCAD трассировкой переводим в систему Excel.

Таблица 4. Рассчитанные данные электромеханических характеристик при различных сопротивлениях в цепи ротора при грузоподъёмности 30т.

n (об/мин)	Ест. I(А)	4 ст. I(А)	3 ст. I(А)	2 ст. I(А)	1 ст. I(А)
600	70,6	70,6	70,6	70,6	70,6
590	129	91	81	74	73
580	216	133	104	82	78
570	308	178	134	94	86
560	383	226	166	108	95
550	443	271	197	123	105
540	497	314	229	141	118
530	541	351	262	157	128
520	576	388	288	173	142
510	604	422	319	190	153
500	630	451	346	208	166
490	650	479	371	223	178
460	697	548	436	270	216
440	718	584	475	302	240
400	745	636	539	357	288
370	760	666	577	394	321
340	770	689	607	429	353
300	780	712	641	470	391
270	785	725	661	498	418
240	789	737	678	522	442
200	794	749	697	552	472
160	798	758	711	577	499
130	800	764	721	595	519
100	802	769	729	609	536
70	804	773	737	623	551
30	805	778	745	639	571
0	807	781	750	651	584



Рис.11. Искусственные механические характеристики при грузоподъёмности 30 т.

3.1 Расчет пусковых характеристик и построение механической характеристики при переключении скоростей при грузоподъёмности 30т.

Момент переключения возьмём равным М_пер=1206 Н*м.

Предельный пусковой момент М_пред =2136 Н*м

Результаты расчета и построения пусковых характеристик представлены на графике. Ниже на рисунке показана диаграмма переключения пусковых сопротивлений и их влияние на механические характеристики.



Рис.12. Диаграмма переключения пусковых сопротивлений при грузоподъёмности 30 т. и их влияние на механические характеристики.

Рис.13. Диаграмма переключения пусковых сопротивлений при грузоподъёмности 30т. и их влияние на электромеханические характеристики.

3.2 Расчёт переходных характеристик при грузоподъёмности 30т

Формула для расчета Дt:

где

кг/

Рассчитаем переходной процесс графоаналитическим способом. Сущность этого метода заключается в замене бесконечно малых приращений скорости dn и времени dt в уравнении движения электропривода малыми конечными приращениями - ?n и ?t.

По графикам механической и электромеханической характеристики определим значения токов и моментов, соответствующие конечной угловой скорости n_i каждого участка.

Построим график динамического момента как M(n)-Mc1



Рис.14. График динамического момента, определение ? Мдин и ? n при грузоподъёмности 30т.

Кривую динамического момента заменим ступенчатой с участками

определим время переходного процесса, которое требуется для достижения скорости

n_i = n_начi+ ?n_i

на каждом участке

Полученные на отдельных участках элементарные промежутки времени суммируются для определения полного времени переходного процесса:

Таблица 5. Расчетные данные переходного процесса при грузоподъёмности 30т.

delta n(об/мин)	Mdin (Н*м)	delta t(с)	t (с)	n(об/мин)	M(Н*м)	I (А)
6	36	0,109948	3,102018	564	1186	315
6	209	0,018938	2,99207	558	1359	384
6	370	0,010698	2,973132	552	1520	443
6	521	0,007597	2,962434	546	1671	445
6	660	0,005997	2,954837	540	1810	497
23	787	0,019279	2,94884	534	1937	541
0	986	0	2,92956	511	2136	604
3	56	0,03534	2,92956	511	1206	422
12	370	0,021395	2,89422	498	1520	450
13	521	0,01646	2,872825	486	1671	490
8	660	0,007996	2,856364	473	1810	520
8	787	0,006706	2,848368	465	1937	540
0	986	0	2,841662	448	2136	458
25	56	0,294503	2,841662	450	1206	460
25	209	0,07891	2,54716	425	1359	490
25	370	0,044573	2,46825	400	1520	540
25	521	0,031655	2,423677	375	1671	590
25	660	0,024988	2,392022	350	1810	590
25	787	0,020956	2,367034	325	1937	618
15	902	0,01097	2,346078	300	2052	650
0	986	0	2,335108	285	2136	580
53	36	0,971204	2,335108	285	1186	495
52	209	0,164132	1,363903	232	1359	530
52	370	0,092713	1,199771	180	1520	561
37	521	0,046849	1,107059	127,5	1671	591
0	630	0	1,060209	90	1780	610
10	80	0,023245	1,039876	90	1550	520
40	150	0,045654	0,998745	80	1300	540
40	230	0,034345	0,963435	40	1350	560

Графики переходных процессов скорости n=f(t), момента M=f(t) и тока статора I1=f(t) построенные по точкам:

Рис.15.График переходного процесса скорости электропривода при грузоподъёмности 30т.



Рис.16.График переходного процесса момента электропривода при грузоподъёмности 30т.

Рис.17.График переходного процесса тока электропривода при грузоподъёмности 30т.

4. Проверка двигателя на нагрев

Циклограмма работы крана.

1. Подъем груза на максимальную высоту с грузом (t₁= 40с).

2. Подъем стрелы до минимального вылета (t₁-t₂= 30c).

3. Поворот башни 180⁰ с грузом (t₂-t₃= 27c).

4. Опускание груза на берег (t₃-t₄= 40c).

5. Расстраповка (t₄-t₅ = 40c).

6. Подъем пустого гака (t₅-t₆ = 40c).

7. Поворот башни 180⁰ (t₆-t₇= 27c) .

8. Опускание стрелы - максимальный вылет (t₇-t₈= 30c).

9. Опускание пустого гака (t₈-t₉= 30c).

10. Страповка груза (t₉-t₁₀= 40c).

Рисунок 16. Нагрузочная диаграмма

Проверка двигателя на нагрев

Средние потери двигателя за цикл нагрузочной диаграммы:

Где ДP_i потери на i-ом участке нагрузочной диаграммы

Вт

Вт

P_i - мощность развиваема двигателем на i-ом участке

Вт

Вт

з_i - КПД на i-ом участке нагрузочной диаграммы

Где b_i расчетная величина на i-ом участке:

Где X_i степень загрузки двигателя на i-ом участке:

Где Q коэффициент соотношения постоянных и переменных потерь в номинальном режиме Q = 1

Определяем номинальные потери двигателя:

Двигатель не будет перегреваться по данной выше нагрузочной диаграмме, если: ДP_н ? ДР_ср

Из расчетов получили: ДP_н = 6666,66 Вт; ДР_ср = 998,14 Вт;

Следовательно неравенство выполняется

Двигатель не будет перегреваться по данной нагрузочной диаграмме.

Проверка двигателя на перегрузочную способность

л=М'_max/М_н = 1150/1005 = 1,144

где M'_max - наибольший момент, определенный из нагрузочной диаграммы электропривода.

М_ном - номинальный момент двигателя.

k_max = M_max/M_н = 2670/1005 = 2,6567

где k_max - перегрузочная способность двигателя.

Двигатель не будет перегружен, если 0.7*k_max ? л

1.8597 ? 1.144

Соотношение верно.

Следовательно, наибольшие кратковременно действующие значения моментов меньше максимально допустимого для данного двигателя момента.

Выводы

При модернизации были улучшены пусковые характеристики, пуск стал более плавным и без рывков с постоянством пускового момента и небольшими токами, возможность повысить грузоподъёмность крана до 30 тонн в номинальном режиме двигателя. Реле времени шунтирующие пусковые сопротивления, при грузоподъемности в 30 т. нужно настроить на время срабатывания 1,06с; 2,3351с; 2,8416с; 2,92с; общее время переходного процесса длится 3,10 с.

Список литературы

1. Качин С.И., Чернышев О.С. "Автоматизированный электропривод: учебно-методическое пособие" - Национальный исследовательский Томский политехнический университет, 2014 - 162 с.

2. Рабинович А.А. "Крановое электрооборудование", Москва "Энергия" 2009. - 239 с.

Размещено на Allbest.ru