5. Расчёт нагрузочной диаграммы электропривода лебёдки

Нагрузочная диаграмма представляет собой зависимость тока электродвига

теля от времени на протяжении одного цикла работы лебёдки, т.е. зависимость I(t).

Каждый такой цикл состоит из таких сменяющих друг друга режимов рабо-

ты электропривода:

.1. подъём номинального груза;

.2. горизонтальное перемещение груза ( двигатель не работает );

.3. тормозной спуск груза;

.4. отстропка груза ( двигатель не работает );

.5. подъём холостого гака;

.6. горизонтальное перемещение холостого гака ( двигатель не работает );

.7. силовой спуск холостого гака;

.8. застропка груза ( двигатель не работает ).

Время переходных процессов при работе двигателя ( пп. 1, 3, 5 и 7 ) рассчитывает

ся по формулам, приводимым ниже, а продолжительность нерабочих промежут

ков ( пп. 2, 4, 6 и 8 ) принимается на основании среднестатистических данных

( см. ниже ).

5.1. Расчёт времени переходных процессов при подъёме груза

.1.приведенный к валу электродвигателя момент инерции движущихся частей электропривода

Ј= к*Ј+ (m* ν) / ω= 1,2*1,5 + ( 2940*0,75² ) / 94,2² = 1,8 + 0,186 =

= 1,986 ≈ 2,0 кг*м,

где : к = 1,1…1,3 – коэффициент, учитывающий влияние движущихся частей электропривода ( кроме ротора двигателя ) на величину приведенного момента инерции; принимаю усредненное значение к = 1,2;

m= ( G+ G)/ 9,8 = ( 28500 + 320 ) / 9,8 = 2940 кг – масса груза и гака , выраженная через вес ( т.е. в кг );

ω= 2 π*n/ 60 = 2*3,14*900 / 60 = 94,2 с^–1 (n= 900 об / мин – номиналь-

ная частота вращения двигателя на 3-й скорости – см. таблицу 1. );

.2. динамический момент при пуске

М= М- М= 730 – 303,2 = 426,8 ≈ 430 Н*м

.3. время пуска

t= Ј* ω/ М= 2,0*94,2 / 430 = 0,438 ≈ 0,44 с

.3. тормозной момент механического тормоза выбирается по условию

М≥ 2 М= 2*66,7 = 133,4 Н*м

.4. из справочника «Судовые электроприводы», в 2-х томах, под редакцией И.Р. Фрейдзона, Л., Судостроение, 1983 г., выбираюпри ПВ% = 40 %тормоз типа ТМТ 52 с такими данными :

1. тормозной момент в режиме ПВ = 40 % М= 30 даН*м = 300 Н*м

2. таким образом, неравенство п. 3 соблюдается ( М= 300 > 2 М= 133,4 Н*м );

3. ход тормоза начальный – 2 мм;

4. ход тормоза максимальный – 4 мм;

5. число тысяч торможений до смены дисков при частоте вращения в начале торможения об/мин – 200 .

6. фазный ток – 3,5 А.

7. принятые сокращения в обозначении тормоза – Т – тормоз, М – морского

исполнения, Т – трёхфазный (или Т- тормоз, Д- для динамических

режимов, П- постоянного тока);

.5.коэффициент полезного действия двигателя при работе на 3-й скорости

η = ( Р*10) / (*U*I*cosφ) = ( 32*10³ ) / (*380*70*0,88 ) = 0,79

.6.постоянные потери в двигателе равны номинальным переменным потерям

Δ Р= Δ Р= 0,5 Р( 1/η – 1 ) = 0,5*32 ( 1 / 0,79 – 1 ) = 4,25 кВт

..7.. тормозной момент, обусловленный постоянными потерями в двигателе

М= Δ Р/ ω= 4250 / 94,2 = 45,1 Н*м

..8..суммарный тормозной момент, создаваемый совместным действием груза,

тормоза и электродвигателя

М= М+ М+ М= 66,7 + 300 + 45,1 = 411,8 Н*м

..9.время остановки поднимаемого груза при отключении двигателя

t= Ј* ω/ М= 2,0*94,2 / 411,8 = 0,45c

.10.расстояние, пройденное грузом при разгоне и торможении

H= 0,5ν(t+t) = 0,5*0,75 ( 0,44 + 0,45 ) = 0,33 м

.11. время подъёма груза в установившемся режиме

t= ( Н -H) /ν= ( 12- 0,33 ) / 0,75 = 15,5 с

.12.номинальный момент двигателя при работе на 3-й скорости

М=Р*10/ ω= 32*10³/ 94,2 = 339 Н*м

.13.ток, потребляемый двигателем при подъёме

I=I(М/ М) = 70 ( 303,2 / 339 ) = 62,5 А,

что меньше номинального I= 70 А.

Иначе говоря, при подъеме номинального груза двигатель по току не будет

перегружаться.