- •Исходные данные для проектирования
- •Расчёт мощности электродвигателя
- •Предварительный выбор электродвигателя
- •Расчёт и построение нагрузочных диаграмм
- •Проверка выбранного двигателя
- •Построение пусковых диаграмм и расчёт пусковых реостатов
- •Построение естественной механической характеристики
- •Построение пусковой диаграммы
- •Расчёт сопротивления реостата на участке диаграммы м1 – м2
- •Расчёт сопротивления реостата на участке диаграммы м3 – м4
- •Построение тормозных диаграмм и расчёт тормозных реостатов
- •Расчёт сопротивления реостата на участке диаграммы м7 – м8
- •Расчёт сопротивления реостата на участке диаграммы м9 – м10
- •Расчёт сопротивления реостата на участке диаграммы м11 – м12
- •Выбор реостата
- •Определение расчётных сопротивлений секций реостата
- •Определение рабочих токов ступеней реостата
- •Время работы ступеней и секций реостата
- •Расчет эквивалентных токов секций реостата при включении по схеме "звезда"
- •Выбор типового ящика сопротивлений
- •Построение полной пусковой и тормозной характеристик
- •Расчёт и построение кривых переходных процессов при пуске и торможении
- •Выбор основных коммутационных аппаратов и принципов управления электроприводом
- •Выбор коммутационных аппаратов силовой цепи
- •Выбор источника динамического торможения
- •Выбор коммутационных аппаратов рксу
-
Исходные данные для проектирования
В соответствии с кинематической схемой привода (рис. 1.1) для варианта 25 приведены следующие исходные данные:
-
масса всех поступательно движущихся частей системы т=45 т;
-
момент инерции барабана J=85 т*м2;
-
статистические усилия в начале и конце рабочего цикла Fc.н и Fc.к=95 кН и 90 кН;
-
передаточное отношение механической передачи i=11,5;
-
диаметр барабана Dб=5 м;
-
установившаяся скорость подъема груза Vуст=5,2 м/с;
-
скорость в конце первого участка разгона V1 =0,8 м/с;
-
скорость дотягивания при торможении V5 =0,3 м/с;
-
ускорение а1 =0,2 м/с2;
-
ускорение а2 =0,8 м/с2;
-
ускорение а 4 =0,8 м/с2;
-
ускорение а6 =0,15 м/с2;
-
время равномерного движения t3 =80 c;
-
время равномерного движения t5 =5 c;
-
время паузы t0 =20 c;
-
Расчёт мощности электродвигателя
-
Предварительный выбор электродвигателя
-
По заданным исходным данным определяем приведенный к частоте вращения вала двигателя момент статистического сопротивления в начале и конце рабочего цикла:
где - заданные усилия статистического сопротивления соответственно в начале и конце рабочего цикла; = 0,92 ... 0,96 -
КПД механических передач; - установившаяся угловая скорость двигателя; i - передаточное отношение механической передачи; - угловая скорость движения рабочего механизма, .
Средний момент статистического сопротивления, приведенный к валу двигателя: .
Требуемая средняя мощность электродвигателя:
где = 1,3... 1,5 - коэффициент запаса, большее значение которого принимают при больших значениях динамического момента. Ориентировочная частота вращения ротора:
.
Расчёты: ;
;
Согласно приложению 2[1] выбираем двигатель АКН3-2-16-57-12УЗ:
Проведём перерасчёт скорости установившегося движения:
где высота поднятия груза.
Выписываем необходимые паспортные данные выбранного двигателя:
Таблица 2.1
Тип |
Pном, кВт |
Uном, кВ |
nном,
|
cos φном |
η,% |
|
Параметры ротора |
J, кг·м2 |
|||
Uном, В |
Iном, А |
Сопротивле-ние фазы,Ом |
|||||||||
АКН3-2-16-57-12УЗ |
800 |
6 |
365 |
0,8 |
94,3 |
2,4 |
990 |
480 |
0,0128 |
257,5 |
-
Расчёт и построение нагрузочных диаграмм
Время разгона и замедления при постоянном ускорении на периоде диаграммы v(t):
где – начальное и конечное значения скорости на данном участке; - ускорение или замедление двигателя на i-м участке диаграммы.
Полное время цикла:
Момент инерции системы, приведённый к валу двигателя:
где (0,05...0,1) - момент инерции двигателей редуктора, вращающихся со скоростью ротора двигателя; = (0,05...0,1) момент инерции деталей редуктора, вращающихся со скоростью барабана.
Если момент статистического сопротивления изменяется во времени по линейному закону, то значение его в n-й точке диаграммы
Значение момента на валу двигателя в п-й точке диаграммы определяют из основного уравнения движения привода, в котором все величины приведены к валу двигателя:
где угловое ускорение или замедление двигателя на i-м участке диаграммы.
По полученным данным на одном рисунке строим тахограмму, диаграмму ускорений и нагрузочную диаграмму рабочей машины (рис. 2.1). Построенные нагрузочные диаграммы позволяют обосновать и выбрать режим работы двигателя на каждом участке.
Расчёты:
(0,05...0,1) кг·м2 ;
= (0,05...0,1) кг·м2 ;
Так как в период замедления момент положительный, то сделаем вывод, что в нашем случае применяется торможение в двигательном режиме.
V,
м/с
а,
м/с2
t,c
t,c
Vуст
V5
V1
t1
t2
t3
t4
t5
t0
t6
4
50
5
20
2
а1
а2
а4
а6
М,
кН·м
3
4
1
2
6
9
10
Мсн
Мск
5
11
12
7
8
t,c
13
9,4
10
Рис.2.1. Тахограмма и нагрузочная диаграмма рабочей машины