Проектирование электропривода механизма подъема крана

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

Разработать электропривод механизма подъема крана, работающего на переменном токе.

Исходные данные:

§ высота подъема ;

§ масса груза ;

§ масса крана ;

§ скорость движения ;

§ радиус подъемного барабана ;

§ время загрузки ;

§ время выгрузки ;

§ разгон электропривода с асинхронным двигателем пятиступенчатый;

§ торможение электропривода с асинхронным двигателем противовключением.

РЕФЕРАТ

Пояснительная записка 47 страниц, 5 рисисунков, 3 источника, 21 таблица.

ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ, КРАНОВЫЙ МЕХАНИЗМ, СХЕМА УПРАВЛЕНИЯ, КРИТИЧЕСКИЙ МОМЕНТ, МЕХАНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА, ДИАГРАММА ДВИЖЕНИЯ

Проектируемым объектом является электропривод механизма крана.

Цель работы - разработать крановый механизм подъема груза с разгоном в пять этапов и торможением противовключением.

В курсовом проекте рассмотрены следующие вопросы:

§ выбор электродвигателя ( асинхронный двигатель 220/380 В);

§ расчет добавочных сопротивлений в цепи ротора;

§ построение механических характеристик электропривода;

§ построение переходных процессов в приводе;

§ выбор схемы управления.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Выбор электродвигателя переменного тока

2. Расчет величин сопротивлений добавочных резисторов в цепи ротора

3. Построение механических характеристик электропривода

4. Расчет тока ротора двигателя на различных этапах подъема и спуска кранового механизма

5. Построение переходных процессов и определение интервалов времени разгона по ступеням и при торможении

6. Расчет потерь энергии в электроприводе механизма подъема крана и определение коэффициента полезного действия электропривода

7. Выбор схемы управления двигателем крана

Список используемой литературы

ВВЕДЕНИЕ

Достижение высокой степени механизации и автоматизации производственных процессов многих промышленных предприятий связано не только с выполнением главных технологических операций, но и со вспомогательными операциями по транспортировке сырья, готовой продукции и топлива, которые выполняются во многих случаях электрическими кранами. Эти механизмы первыми монтируются на строительных площадках и в корпусах заводов, они выполняют вначале функции монтажных кранов, а по окончанию строительства обычно работают как технологические.

Электрические краны различных конструкций встречаются почти во всех отраслях народного хозяйства. В цехах металлургических и машиностроительных заводов работают мостовые краны, на различных дворах заводов и угольных складах электрических станций - портальные и козловые перегрузочные краны, на строительстве - башенные, кабельные и т.д.

1. ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Мощность двигателя подъемной лебедки в статическом режиме работы подъема груза рассчитывается по формуле:

, (1.1)

где ,

.

Выбираем краново-металлургический двигатель переменного тока серии МТ с фазным ротором (50 Гц, 220/380 В) по /3/.

Технические данные двигателя:

§ тип двигателя МТН613-10

§ номинальная мощность

§ номинальная скорость

§ отношение максимального момента к номинальному

§ значение в номинальном режиме

§ значение в режиме холостого хода

§ номинальное значение тока статора

§ значение тока статора в режиме холостого хода

§ активное фазное сопротивление обмотки статора

§ индуктивное фазное сопротивление обмотки статора

§ номинальное значение ЭДС ротора

§ номинальное значение тока ротора

§ активное фазное сопротивление обмотки ротора

§ индуктивное фазное сопротивление обмотки ротора

§ коэффициент трансформации

§ момент инерции ротора

Передаточное число редуктора рассчитываем по формуле:

, (1.2)

где - скорость идеального холостого хода электродвигателя, рад/с.

,

Момент сопротивления электропривода при подъеме груза:

, (1.3)

.

Момент сопротивления электропривода при спуске крюка:

, (1.4)

Момент инерции электропривода при подъеме груза:

, (1.5)

.

Момент инерции электропривода при спуске крюка:

, (1.6)

.

2. РАСЧЕТ ВЕЛИЧИН СОПРОТИВЛЕНИЙ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ РЕЗИСТОРОВ В ЦЕПИ РОТОРА

Механические характеристики электропривода с асинхронным двигателем описываются выражениями ( по Клоссу):

, (2.1)

где - критическое значение момента двигателя:

; (2.2)

- критическое значение скольжения ротора:

; (2.3)

- параметр асинхронного двигателя:

; (2.4)

- скольжение асинхронного двигателя:

; (2.5)

М - момент двигателя, Н•м;

Uф - значение фазного напряжения сети, В;

- угловая скорость электропривода, рад/с;

- активное приведенное к обмотке статора добавочное сопротивление, включенное в обмотку ротора, Ом.

Формула Клосса выведена для Г-образной схемы замещения электродвигателя (рис.1). Найдем параметры Т-образной схемы замещения (рис.2).

,

.

Найдем параметры Т-образной схемы замещения.

, ,

, .

Рисунок 1 - Т-образная схема замещения асинхронной машины



Рисунок 2 - Г-образная схема замещения асинхронной машины

Электромеханическая характеристика асинхронного двигателя в номинальном режиме описывается следующее выражением:

,(2.6)

, (2.7)

где ; (2.8)

;

;

Тогда ,

,

,

.

Критическое значение момента в двигательном режиме:

.

Критическое значение момента в генераторном режиме:

.

Критическое значение скольжения ротора в двигательном режиме:

.

Критическое значение скольжения ротора в генераторном режиме:

.

Параметр асинхронного двигателя:

.

Тогда

,

.

Значение скольжения, при котором происходит закорачивание дополнительных резисторов, а также критических скольжений на каждом этапе разгона и на участке динамического торможения определяется по формулам:

, (2.9)

,(2.10)

где ;

 (2.11)

а значение момента двигателя, при котором производится закорачивание дополнительных резисторов, М2, определяется по формуле:

. (2.12)



.

Значения резисторов определяются по формулам:

(2.13)



Установившееся значение скольжения ротора двигателя при подъеме груза:

,(2.14)

Установившееся значение скольжения ротора двигателя при спуске крюка:

, (2.15)



Максимальное значение момента двигателя при подъеме груза в режиме торможения:

. (2.16)

.

Минимальное значение момента двигателя при подъеме груза в режиме торможения и спуске крюка в режиме торможения:

. (2.17)

.

Максимальное значение момента двигателя при спуске крюка в режиме торможения:

. (2.18)

.

3. ПОСТРОЕНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЭЛЕКТРОПРИВОДА

Механическая характеристика электропривода на первом участке разгона описывается выражением (по Клоссу):

. (3.1)

Изменяя значение s, находим значение соответствующих моментов М, занося их в табл. 3.1.

Таблица 3.1

s	0	0,1	0,2	0,4	0,6	0,8	1,0	1,1
М	0	511	944	1848	2530	3040	3394	3521
s	1,2	1,3	1,4	1,5	1,6	1,655	1,7	1,8
М	3620	3694	3746	3780	3798	3802	389	3795

На втором участке разгона:

. (3.2)

Изменяя значение s, находим значение соответствующих моментов М, занося их в табл. 3.2.

Таблица 3.2

s	0	0,1	0,2	0,4	0,6	0,8	1,0	1,134	1,2	1,3
М	0	750	1429	2514	3220	3610	3736	3802	3797	3772

На третьем участке разгона:

. (3.3)

Изменяя значение s, находим значение соответствующих моментов М, занося их в табл. 3.3.

Таблица 3.3

s	0	0,04	0,06	0,08	0,1	0,2	0,3
М	0	453	672	885	1091	2005	2708
s	0,4	0,5	0,6	0,7	0,763	0,8	1,0
М	3205	3526	3709	3790	3802	3798	3685

На четвертом участке разгона:

. (3.4)

Изменяя значение s, находим значение соответствующих моментов М, занося их в табл. 3.4.

Таблица 3.4

s	0	0,01	0,03	0,05	0,06	0,07	0,08
М	0	170	504	825	980	1132	1239
s	0,09	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5134	0,7
М	1422	1560	2691	3372	3702	3602	3649

На пятом участке разгона:

. (3.5)

Изменяя значение s, находим значение соответствующих моментов М, занося их в табл. 3.5.

Таблица 3.5

s	0	0,01	0,02	0,03	0,04	0,05	0,06	0,07
М	0	252	499	739	971	1195	1410	1615
s	0,08	0,09	0,1	0,2	0,3	0,3455	0,4	0,5
М	1810	1995	2169	3358	3770	3802	3767	3588

На шестом (естественная характеристика) участке разгона:

. (3.6)

Изменяя значение s, находим значение соответствующих моментов М, занося их в табл. 3.6.

Таблица 3.6

s	0	0,01	0,02	0,03	0,04	0,05	0,06
М	0	372	730	1072	1395	1696	1976
s	0,07	0,08	0,09	0,1	0,2	0,233	0,3
М	2232	2466	2676	2864	3764	3802	3699

На участке динамического торможения:

. (3.7)

Изменяя значение s, находим значение соответствующих моментов М, занося их в табл. 3.7.

s	0	0,1	0,4	0,8	1,0	1,2	1,4	1,6	1,8
М	0	259	994	1848	2211	2530	2806	3040	3235
s	2,0	2,2	2,4	2,6	2,8	3,0	3,2	3,34	3,6
М	3394	3521	3620	3694	3746	3780	3798	3802	3795

Таблица 3.7

По данным таблицам строим механическую характеристику механизма подъема крана.

4. РАСЧЕТ ТОКА РОТОРА ДВИГАТЕЛЯ НА РАЗЛИЧНЫХ ЭТАПАХ ПОДЪЕМА И СПУСКА КРАНОВОГО МЕХАНИЗМА

Электромеханическая характеристика электропривода с асинхронным двигателем:

, (4.1)

где - значение тока ротора, приведенное к обмотке статора, А.

Максимальное значение тока ротора двигателя, при подъеме груза и спуске крюка:

,(4.2)

Значение тока ротора двигателя, при котором производится закорачивание дополнительных резисторов, при подъеме груза и спуске крюка:

,(4.3)

Установившееся значение тока ротора двигателя при подъеме груза:

, (4.4)

Максимальное значение тока ротора двигателя при подъеме груза в режиме торможения:

,(4.5)

Минимальное значение тока ротора двигателя при подъеме груза в режиме торможения и спуске крюка в режиме торможения:

,(4.6)

Установившееся значение тока ротора двигателя при спуске крюка:

, (4.7)

Максимальное значение тока ротора двигателя при спуске крюка в режиме торможения:

, (4.8)

5. ПОСТРОЕНИЕ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИНТЕРВАЛОВ ВРЕМЕНИ РАЗГОНА ПО СТУПЕНЯМ И ПРИ ТОРМОЖЕНИИ

Механическая характеристика электропривода с асинхронным двигателем нелинейная. Поэтому, для построения переходных процессов и определения интервалов времени разгона по ступеням и торможения, целесообразно ее линеаризовать.

Координаты электропривода при подъеме груза на первом участке разгона:

,(5.1)

,(5.2)

,(5.3)

.(5.4)

Длительность подъема груза на первом участке разгона:

.(5.5)

,

,

,

,

,

.

, .

Изменяя значение времени t от 0 до tв1, находим значения высоты Нi, момента Мi и скорости щi, далее для каждого значения щi находим скольжение si и через скольжение находим значение токов Ii. Результаты расчетов внесем в табл. 5.1.

Таблица 5.1

t, с	0	0,01	0,02	0,04	0,06	0,08
H(t), м	0	0,00012	0,00046	0,0018	0,0041	0,0072
щ(t), рад/с	0	0,727	1,447	2,864	4,25	5,606
M(t), Н•м	3394	3371,311	3348,865	3304,689	3261,454	3219,14
s(t)	1	0,9884	0,977	0,9544	0,9324	0,9108
I'p(s), А	401,88	398,512	395,219	388,602	382,049	375,506
t, с	0,1	0,15	0,2	0,25	0,3	0,3346
H(t), м	0,0112	0,0248	0,0434	0,0666	0,0944	0,116
щ(t), рад/с	6,934	10,132	13,162	16,033	18,754	20,552
M(t), Н•м	3177,725	3078,004	2983,503	2893,95	2809,086	2753
s(t)	0,8896	0,8387	0,7905	0,7449	0,7015	0,6729
I'p(s), А	368,977	352,868	337,038	321,538	306,31	296,01

Координаты электропривода на втором участке разгона:

,(5.6)

,(5.7)

,(5.8)

.(5.9)

Длительность подъема груза на втором участке разгона:

.(5.10)

,



,

,

,

,

,

.

Результаты расчетов внесем в табл. 5.2.

Таблица 5.2

t, с	0	0,01	0,02	0,04	0,06
H(t), м	0,116	0,1161	0,1165	0,1178	0,1201
щ(t), рад/с	20,552	21,278	21,992	23,386	24,736
M(t), Н•м	3394	3360,371	3327,276	3262,651	3200,059
s(t)	0,6729	0,6614	0,65	0,6278	0,6063
I'p(s), А	401,8	396,914	391,988	382,206	372,493
t, с	0,08	0,1	0,15	0,2	0,2252
H(t), м	0,1231	0,127	0,1402	0,158	0,1685
щ(t), рад/с	26,044	27,311	30,307	33,072	34,382
M(t), Н•м	3139,436	3080,721	2941,886	2813,714	2753
s(t)	0,5855	0,5653	0,5177	0,4736	0,4528
I'p(s), А	362,868	353,302	329,9	307,122	296,01

Координаты электропривода на третьем участке разгона:

,(5.11)

,(5.12)

,(5.13)

.(5.14)

Длительность подъема груза на третьем участке разгона:

.(5.15)

,

,

,

,

.

, .

Результаты расчетов внесем в табл. 5.3.

Таблица 5.3

t, с	0	0,01	0,02	0,04
H(t), м	0,1685	0,1686	0,169	0,1703
щ(t), рад/с	34,382	35,105	35,811	37,173
M(t), Н•м	3394	3344,214	3295,596	3201,757
s(t)	0,4528	0,4413	0,4301	0,4084
I'p(s), А	401,8	394,488	387,277	372,758
t, с	0,06	0,08	0,1	0,1515
H(t), м	0,1725	0,1755	0,1793	0,1923
щ(t), рад/с	38,472	39,71	40,892	43,687
M(t), Н•м	3112,272	3026,939	2945,564	2753
s(t)	0,3877	0,368	0,3492	0,3047
I'p(s), А	358,452	344,373	330,509	296,01

Координаты электропривода на четвертом участке разгона:

,(5.16)

,(5.17)

,(5.18)

.(5.19)

Длительность подъема груза на четвертом участке разгона:

.(5.20)

,

,

,

,

.

, .

Результаты расчетов внесем в табл. 5.4.

электродвигатель резистор электропривод торможение

Таблица 5.4

t, с	0	0,01	0,02	0,04
H(t), м	0,1923	0,1924	0,1928	0,1941
щ(t), рад/с	43,687	44,406	45,1	46,415
M(t), Н•м	3394	3344,214	3295,596	3201,757
s(t)	0,3047	0,2933	0,2822	0,2613
I'p(s), А	401,8	390,908	380,066	358,81
t, с	0,06	0,08	0,102
H(t), м	0,1962	0,1991	0,2031
щ(t), рад/с	47,642	48,785	49,951
M(t), Н•м	3112,272	3026,939	2753
s(t)	0,2418	0,2236	0,205
I'p(s), А	337,964	317,607	296,01

Координаты электропривода на пятом участке разгона:

,(5.21)

,(5.22)

,(5.23)

.(5.24)

Длительность подъема груза на пятом участке разгона:

.(5.25)

,

,

,

,

.

, .

Результаты расчетов внесем в табл. 5.5.

Таблица 5.5

t, с	0	0,01	0,02	0,03
H(t), м	0,2031	0,2032	0,2035	0,2041
щ(t), рад/с	49,951	50,663	51,339	51,981
M(t), Н•м	3394	3320,464	3249,477	3180,952
s(t)	0,205	0,1937	0,1829	0,1727
I'p(s), А	401,8	385,73	369,758	354,022
t, с	0,04	0,05	0,06	0,0686
H(t), м	0,2048	0,2058	0,2069	0,208
щ(t), рад/с	52,589	53,167	53,715	54,161
M(t), Н•м	3114,802	3050,946	2889,303	2753
s(t)	0,163	0,1538	0,1451	0,138
I'p(s), А	338,569	323,374	308,509	296,01

Координаты электропривода на последнем участке разгона:

,(5.26)

,(5.27)

,(5.28)

.(5.29)

За время 3Тв разгон заканчивается и считается установившееся движение электропривода:

.(5.30)

,

,

,

,

.

, .

Результаты расчетов внесем в табл. 5.6.

Таблица 5.6

t, с	0	0,05	0,1	0,2	0,3
H(t), м	0,208	0,295	0,3836	0,5641	0,7483
щ(t), рад/с	54,161	55,176	56,03	57,354	58,291
M(t), Н•м	3394	3057,78	2774,585	2336,45	2026,018
s(t)	0,138	0,1218	0,1083	0,0872	0,0723
I'p(s), А	401,8	366,116	334,253	280,198	238,435
t, с	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8691
H(t), м	0,9349	1,1234	1,3131	1,5037	1,8274
щ(t), рад/с	58,954	59,424	59,757	59,993	60,245
M(t), Н•м	1806,204	1650,556	1540,344	1462,303	1378,598
s(t)	0,0617	0,0542	0,0489	0,0452	0,0412
I'p(s), А	207,141	184,144	167,456	155,443	142,383

Координаты электропривода при подъеме груза на участке торможения:

,(5.31)

,(5.32)

,(5.33)

.(5.34)

Длительность подъема груза на участке торможения:

.(5.35)

,

,

,

,

.

,

.

Результаты расчетов внесем в табл. 5.7.

Таблица 5.7

t, с	0	0,05	0,1	0,2	0,3	0,4353
H(t), м	30,305	30,635	30,976	31,495	31,659	32
щ(t), рад/с	60,564	52,693	45,076	30,576	17,0	0
M(t), Н•м	-3368	-3217,625	-3072,121	-2795,106	-2535,751	-2211
s(t)	0,0361	0,1614	0,2826	0,5134	0,7294	1
I'p(s), А	396,256	377,707	358,891	320,63	281,838	229,17

Высота, на которую поднимется груз к концу последнего (шестого) участка разгона:

,(5.36)

.

Длительность подъема груза на последнем участке разгона:

,(5.37)

Длительность подъема груза на заданную высоту:

,(5.38)

.

Координаты электропривода при спуске крюка на первом участке разгона:

,(5.39)

,(5.40)

,(5.41)

.(5.42)

Длительность спуска крюка на первом участке разгона:

.(5.43)

,

,

,

,

,

,

, .

Результаты расчетов внесем в табл. 5.8.

Таблица 5.8

t, с	0	0,02	0,04	0,06	0,08	0,1	0,12	0,14	0,167
H(t), м	32	31,999	31,997	31,992	31,987	31,979	31,97	31,96	31,944
щ(t), рад/с	0	-2,69	-5,314	-7,873	-10,37	-12,806	-15,181	-17,499	-20,54
M(t), Н•м	-3394	-3310	-3228	-3148	-3071	-2995	-2921	-2848	-2753
s(t)	1	0,957	0,915	0,875	0,835	0,796	0,758	0,721	0,673
I'p(s), А	401,8	389,43	376,92	364,32	351,66	338,94	326,17	313,39	296,1

Координаты электропривода при спуске крюка на втором участке разгона:

,(5.44)

,(5.45)

,(5.46)

.(5.47)

Длительность спуска крюка на втором участке разгона:

.(5.48)

,

,

,

,

,

,

, .

Результаты расчетов внесем в табл. 5.9.

Таблица 5.9

t, с	0	0,02	0,04	0,06	0,08	0,1	0,113
H(t), м	31,944	31,93	31,914	31,897	31,878	31,858	31,844
щ(t), рад/с	-20,55	-23,224	-25,8	-28,282	-30,675	-32,98	-34,4
M(t), Н•м	-3394	-3270	-3151	-3036	-2925	-2818	-2753
s(t)	0,673	0,63	0,589	0,55	0,512	0,475	0,452
I'p(s), А	401,8	383,35	364,68	345,85	326,91	307,92	296

Координаты электропривода при спуске крюка на третьем участке разгона:

,(5.49)

,(5.50)

,(5.51)

.(5.52)

Длительность спуска крюка на третьем участке разгона:

.(5.53)

,

,

,

,

,

,

, .

Результаты расчетов внесем в табл. 5.10.

Таблица 5.10

t, с	0	0,01	0,02	0,03	0,04	0,05	0,06	0,076
H(t), м	31,844	31,833	31,821	31,809	31,797	31,784	31,771	31,749
щ(t), рад/с	-34,4	-35,727	-37,035	-38,308	-39,547	-40,752	-41,924	43,68
M(t), Н•м	-3394	-3301	-3211	-3124	-3038	-2955	-2874	-2753
s(t)	0,453	0,431	0,411	0,39	0,371	0,351	0,333	0,304
I'p(s), А	401,8	388,07	374,225	360,278	346,251	332,163	318,034	296

Координаты электропривода при спуске крюка на четвертом участке разгона:

,(5.54)

,(5.55)

,(5.56)

.(5.57)

Длительность спуска крюка на четвертом участке разгона:

.(5.58)

,



,

,

,

,

,

,

.

Результаты расчетов внесем в табл. 5.11.

Таблица 5.11

t, с	0	0,01	0,02	0,03	0,04	0,051
H(t), м	31,749	31,735	31,72	31,705	31,69	31,673
щ(t), рад/с	-43,68	-45,023	-46,306	-47,538	-48,72	-49,96
M(t), Н•м	-3394	-3257	-3126	-3000	-2879	-2753
s(t)	0,304	0,283	0,263	0,243	0,225	0,205
I'p(s), А	401,7	381,286	360,6	339,731	318,749	296

Координаты электропривода при спуске крюка на пятом участке разгона:

,(5.59)

,(5.60)

,(5.61)

.(5.62)

Длительность спуска крюка на пятом участке разгона:

.(5.63)

,

,

,

,

,

,

, .

Результаты расчетов внесем в табл. 5.12.

Таблица 5.12

t, с	0	0,01	0,02	0,03	0,034
H(t), м	31,673	31,657	31,64	31,623	31,617
щ(t), рад/с	-49,951	-51,272	-52,514	-53,684	-54,16
M(t), Н•м	-3394	-3193	-3004	-2826	-2753
s(t)	0,205	0,184	0,164	0,146	0,138
I'p(s), А	401,8	371,377	340,494	309,357	296

Координаты электропривода при спуске крюка на последнем (шестом) участке разгона:

,(5.64)

,(5.65)

,(5.66)

.(5.67)

Длительность спуска крюка на последнем (шестом) участке разгона:

.(5.68)

,

,

,

,

,

,

, .

Результаты расчетов внесем в табл. 5.13.

Таблица 5.13

t, с	0	0,05	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,644
H(t), м	31,617	31,53	31,441	31,259	31,073	30,883	30,691	30,497	30,411
щ(t), рад/с	-54,161	-55,343	-56,356	-57,965	-59,144	-60,008	-60,642	-61,107	-61,269
M(t), Н•м	-3394	-2902	-2481	-1812	-1322	-962,2	-698,65	-505,46	-437,71
s(t)	0,138	0,119	0,103	0,077	0,059	0,045	0,035	0,027	0,025
I'p(s), А	401	360,055	321,488	253,301	197,949	154,63	121,525	96,592	87,725

Координаты электропривода при спуске крюка на участке торможения:

,(5.69)

,(5.70)

,(5.71)

.(5.72)

Длительность спуска крюка на участке торможения:

.(5.73)

,



,

,

,

,

,

,

.

Результаты расчетов внесем в табл. 5.14.

Таблица 5.14

t, с	0	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,573
H(t), м	0,528	0,35	0,212	0,111	0,043	0,0077	0
щ(t), рад/с	-62,378	-49,458	-37,475	-26,363	-16,059	-6,505	0
M(t), Н•м	3394	3149	2922	2711	2516	2334	2271
s(t)	2	1,793	1,6	1,423	1,257	1,1	1
I'p(s), А	402,2	382,4	351,3	320,1	278,8	250,5	228,7

Высота, до которой спустится крюк к концу последнего участка разгона:

, (5.74)

Длительность спуска крюка на последнем участке разгона:

,(5.75)

.

Длительность спуска крюка с заданной высоты:

,(5.76)

.

Длительность цикла:

,(5.77)

.

По таблицам 5.1-5.14 строим диаграмму механизма подъема крана, изображенную на рис.4.

6. РАСЧЕТ ПОТЕРЬ ЭНЕРГИИ В ЭЛЕКТРОПРИВОДЕ МЕХАНИЗМА ПОДЪЕМА КРАНА И ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДА

Полезная работа по подъему груза:

,(6.1)

.

Мощность, потребляемая из сети двигателем, при номинальной загрузке:

,(6.2)

.

Потери мощности при номинальной загрузке:

,(6.3)

.

Переменные потери мощности при номинальной загрузке:

,(6.4)

.

Постоянные потери мощности при номинальной загрузке:

,(6.5)

.

Потери энергии в электроприводе при подъеме груза:

· на первом участке разгона:

,(6.6)

· на втором участке разгона:

,(6.7)

· на третьем участке разгона:

,(6.8)

· на четвертом участке разгона:

,(6.9)

· на пятом участке разгона:

,(6.10)

· на последнем участке разгона:

,(6.11)

· в установившемся движении:

,(6.12)

· на участке торможения:

,(6.13)

· суммарные:

,(6.14)

Потери энергии в электроприводе при спуске крюка:

· на первом участке разгона:

,(6.15)

· на втором участке разгона:

,(6.16)

· на третьем участке разгона:

,(6.17)

· на четвертом участке разгона:

,(6.18)

· на пятом участке разгона:

,(6.19)

· на последнем участке разгона:

,(6.20)

· в установившемся движении:

,(6.21)

· на участке торможения:

,(6.22)

· суммарные:

,(6.23)

Потери энергии в электроприводе механизма подъема крана за цикл:

,(6.24)

.

Коэффициент полезного действия электропривода механизма подъема крана:

,(6.25)

.

.

7. ВЫБОР СХЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ДВИГАТЕЛЕМ КРАНА

Согласно /1, табл. 25/ применим контроллерное управление с силовым контроллером с ручным приводом. Выбираем симметричную схему, так как в условии не требуется, чтобы двигатель работал на различных характеристиках при спуске и подъеме груза. Выбираем по /1, с. 90/ схему управления крановым асинхронным двигателем с кулачковым контроллером типа ККТ-61А, изображенном на рис.3.

Питание к двигателю подводится через защитную панель типа ПЗК и контроллер кулачкового типа. Контроллер имеет симметричную схему включения; четыре его контакта предназначены для переключений в статорной цепи, пять - в роторной. Для изменения направления вращения двигателя реверсирующие контакты устанавливаются в двух линейных проводах, третий подводится непосредственно к статору. Напряжение к двигателю подается через три контактных провода, другие три провода служат для связи колец ротора двигателя с регулировочным реостатом и контроллером. К статорным выводам двигателя подключается трехфазный электромагнит тормоза ЭТ, который разводит тормозные колодки, как только на статор подается напряжение.

В приведенной схеме управления плавный пуск и регулирование скорости достигается постепенным поворотом маховичка контроллера вправо и влево от нулевого до пятого положения.

При управлении двигателем посредством контроллера оператор должен переводить рукоятку из одного положения в другое с некоторым интервалом времени, так как в противном случае могут возникнуть недопустимые броски токов, особенно при переходе в режим противовключения. Целесообразно в роторной цепи установить амперметр для контроля тока, что повысит точность управления движением.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1 М.М.Соколов. Автоматизированный электропривод общепромышленных механизмов.-М.:Энергия, 1976.

2 Электротехнический справочник. В 3-х томах. Т.3.кн.2. Использование электрической энергии /Под общ. Ред. В.Г.Герасимова, П.Г.Грудинского и др.-М.:Энергоиздат., 1982.

3 С.Н. Вешеневский. Характеристики двигателей в электропривода.-М.:Энергия, 1977.

Размещено на Allbest.ru