3. Розрахунок і побудова наближеної навантажувальної діаграми

Обчислюємо навантажувальні моменти по операціях.

Момент при пересуванні візка з вантажем:

.

Момент при пересуванні візка без вантажу:

,

де – опір пересуванню візка без вантажу:

,

де – вага візка зі спредером:

.

4. Уточнений розрахунок потужності електродвигуна і вибір його по каталогу

Величина середньоквадратичного моменту за цикл:

.

Середньоквадратичний момент приведемо до стандартної тривалості:

.

Розрахункова величина потужності електродвигуна:

.

Потужність одного двигуна:

.

Остаточно приймаємо асинхронний двигун з короткозамкненим ротором , який має наступні характеристики:

потужність на валу ; частота обертання ;

струм статора при ;

номінальний момент електродвигуна ;

критичний моменти електродвигуна ;

маховий моменту ротора .

Розрахункове передатне число редуктора механізму пересування візка:

,

Приймаємо редуктор трьохступінчастий вертикальний типу , у якого номінальне передатне число .

2. Побудова природної механічної характеристики електродвигуна. Розрахунок механічних характеристик в системі частотного керування

При частотному керуванні регулювання швидкості асинхронного двигуна здійснюється за допомогою зміни частоти. Частотне керування у порівнянні з іншими способами має ряд важливих переваг: регулювання без втрати ковзання, можливо плавно змінювати швидкість та формувати необхідні механічні характеристики.

Параметри обраного двигуна:

Частота обертання:

.

Номінальний момент двигуна:

.

Номінальне ковзання вибраного електродвигуна:

,

Формула, що зв'язує момент і ковзання асинхронних двигунів:

,

,

,

,

де , – відповідно поточний і критичний моменти двигуна;

, – поточне і критичне ковзання ротора.

Задаючись значенням від до , підрахуємо значення моментів .

Значення частоти обертання ротора двигуна при заданих ковзаннях:

.

Одержані дані зведемо в таблицю.

3. Вибір типу системи керування

В даний час системи управління електроприводами ПТМ можна класифікувати наступним чином:

• Релейно-контакторні системи управління, які найбільш розповсюджені в системах управління приводами кранових механізмів;

• Управління приводом за допомогою системи Г-Д (генератор-двигун);

• Управління приводом за допомогою системи КВ-Д (керований випрямляч-двигун);

• Управління приводом за допомогою перетворювача частоти.    Порівняльний техніко-економічний аналіз систем управління дозволяє однозначно визначити найкращу – це система управління на основі перетворювача частоти ПЧ-Д (перетворювач частоти-двигун).

Система ПЧ-Д дозволяє в порівнянні з релейно-контакторною:

• Плавно регулювати швидкість обертання двигуна;

• Плавно регулювати темп зростання швидкості;

• Підтримувати практично постійною швидкість обертання двигуна, незалежно від навантаження двигуна;

• Організувати пуск і зупинку приводу з постійним часом розгону і гальмування;

• Істотно знизити споживання електроенергії в пуско-гальмівних режимах (до ).

По відношенню до систем Г-Д і КВ-Д система ПЧ-Д володіє наступними перевагами:

• Простота конструкції двигуна;

• Високий К. К. Д.;

• Споживані з мережі струми мають активний характер;

• Високий коефіцієнт потужності до .

Крім перерахованих достоїнств, перетворювач частоти дозволяє синхронізувати роботу декількох двигунів, досить просто керувати двигуном у системах підпорядкованого регулювання.

Забезпечує ряд захистів двигуна, а саме:

• Від струмів неприпустимою перевантаження;

• Від струмів короткого замикання, в т.ч. і від замикання "землю";

• Від неприпустимих відхилень і зникнення напруги мережі живлення;

• Від неповнофазного режиму роботи мережі і двигуна;

• Від неприпустимих відхилень технологічних параметрів приводу.

Переваги регулювання частоти в порівнянні з іншими системами безступінчастого регулювання швидкості:

• використовування асинхронного короткозамкненого двигуна; мінімальна потреба в технічному обслуговуванні, простота і надійність конструкції, малий розмір, мала вага;

• система дозволяє одержати сімейство механічних характеристик аналогічних натуральній;

• широкий діапазон регулювання швидкості;

• мінімальні обмеження часу роботи на низьких швидкостях (мінімальний нагрів двигуна);

• мінімальна кількість зовнішніх компонентів (відсутність роторних опорів);

• перетворювач частоти дозволяє зменшити витрати енергії на розгін і гальмування (двигун працює при ковзаннях близьких до номінального);

• висока ефективність і коефіцієнт корисної дії.

Приймаємо систему керування на базі перетворювачів частоти.