- •С.В. Шашкин расчет мощности и выбор электродвигателя для судовых электроприводов
- •190501 Эксплуатация транспортного электрооборудования и автоматики
- •Шашкин Сергей Валентинович
- •Варианты заданий
- •Объём задания
- •Вариант I. Расчет мощности и выбора электродвигателя электрогидравлического рулевого привода
- •1 А. Расчет гидродинамической характеристики момента на баллере руля
- •1 Б. Определение параметров и предварительный выбор плунжерной гидравлической рулевой машины
- •2. Определение основных параметров установки уровня в цилиндрах рулевой машины (рм). Производительность насоса. Выбор насоса
- •3. Расчет мощности и выбор электродвигателя насоса
- •4. Проверка выбранного электродвигателя а. Проверка продолжительности перекладки руля
- •Б. Проверка электродвигателя на нагрев при выполнении
- •Вариант II. Расчет мощности и выбора электродвигателя электропривода судовой лебедки
- •Расчет и выбор электропривода судовой лебедки
- •Проверка выбранного электродвигателя во всех режимах работы лебедки
- •2.1. Для этого:
- •2.2. Режим 1: подъем с грузом
- •2.3. Режим 2: тормозной путь с грузом
- •2.4. Режим 3: подъем холостого гака
- •2.5. Проверка режима – силовой спуск холостого гака
- •2.6. Проверяем выбранный электродвигатель по заданному режиму работы
- •Вариант III. Расчет мощности и выбора электродвигателя электропривода брашпиля
- •Расчет нагрузки и параметров брашпиля. Предварительный выбор электродвигателя брашпиля
- •2. Проверка выбранного электродвигателя по периодам работы брашпиля
- •2.1. Подтягивание судна к якорю
- •2.2. Выбирание провисающей цепи до момента отрыва якорей от грунта
- •2.3. Отрыв якоря от грунта
- •2.4. Подъем двух якорей с глубины н
- •2.5. Находим полное время выбирания двух якорей
- •2.6. Находим среднюю скорость выбирания двух якорей
- •3. Проверка выбранного электродвигателя по эквивалентному моменту
- •Список используемой литературы
Б. Проверка электродвигателя на нагрев при выполнении
судном маневренных операций (αкр= 35°)
4.6. Находим номинальные потери мощности электродвигателя
4.7. Определяем число перекладок руля в час
4.8. Используя данные таблицы 5, строим график действительной производительности насоса от угла прямой перекладки (часть графика Qα=f(α)). Определяем время работы ЭД в каждой из зон. Расчет сводим в таблицу 7.
Таблица 7
Зона |
Граничные углы зон α° |
Hi (м) |
Vi (м3) |
Qср.з (м3/сек) |
ti (сек) |
I |
|
|
|
|
|
II |
|
|
|
|
|
4.9. Определяем время прямой перекладки
tпр n = t3+t4+to (или другие данные ti)
4.10. Мощность холостого хода электродвигателя во время обратной перекладки руля
Pxx = 0,2 PH
4.11. Потери мощности электродвигателя в режиме холостого хода (х. х.)
4.12. Находим потери энергии электродвигателя в течение часа в режиме холостого хода
Аxx = (3600 - mtпр. n)ΔPxx,
где: А – потери энергии в течение часа в режиме холостого хода;
m – число перекладок руля в час;
tпр – время прямой перекладки руля;
ΔPxx – потери мощности ЭД в режиме холостого хода.
4.13. Находим полезную мощность электродвигателя при перекладке руля 0÷35° по формуле:
,
где: Р – полезная мощность ЭД насоса при перекладке руля (Вт);
Qα – действительная производительность насоса (м3);
Рα – давление масла, создаваемое насосом (Па);
Ртр – потери давления масла на трение (3,4÷4,0)·105 Па;
ηнас – КПД насоса (0,4÷0,8)
Расчетные данные сводим в таблицу 8.
Таблица 8
α° |
Рα |
ηмех |
Qα |
n |
P |
η |
ΔPраб |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|
15 |
|
|
|
|
|
|
|
20 |
|
|
|
|
|
|
|
25 |
|
|
|
|
|
|
|
30 |
|
|
|
|
|
|
|
35 |
|
|
|
|
|
|
|
По таблице строим график полезной мощности в зависимости от угла перекладки руля Р = f (α) – см. рис. 5.
4.14. По кривой зависимости текущего значения КПД электродвигателя от полезной мощности (из каталога) находим КПД двигателя.
По полученным данным определим потери мощности ЭД при различных нагрузках:
,
где: ΔРраб – потери мощности двигателя при различных нагрузках;
ηдв – текущее значение КПД электродвигателя;
Р – полезная мощность ЭД насоса при перекладке руля.
Расчетные данные сводим в таблицу 8 и строим график зависимости ΔРраб=f(α)(см. п. 4.13 и рис. 6).
4.15. По графику зависимости времени прямой перекладки руля от угла его перекладки (по таблице 8)t(c) = f(α) находим зависимость потери мощности ЭД при различных нагрузках от времени прямой перекладки руля.
Таблица 9
α° |
ΔРраб (из табл. 8) |
t (из табл. 7) |
0 |
|
|
5 |
|
|
10 |
|
|
15 |
|
|
20 |
|
|
30 |
|
|
Т
По данным таблицы 9 строим график (см. рис. 7)
4.16. Из полученного графика определяем потери энергии при полезной работе во время прямой перекладки руля
4.17. Сравним часовые потери для номинального и действительного режимов
3600·ΔPH > m·Aраб + Axx
Если выполняется данное условие, электродвигатель не будет перегреваться, т.е. выбор осуществлен правильно.