Кафедра: АЭП.
Курсовая работа
на тему:
«Расчет электропривода подъемного механизма».
Выполнил студент 45 гр. ЭФ
Иннокентьева А.Н.
Проверил Воробьев В. А.
Москва 2011.
Содержание:
Исходные данные……………………………………………………..3
Часть 1………………………………………………………………………..3
Часть 2………………………………………………………………………..9
Часть 3………………………………………………………………........14
Часть 4…………………………………………………………………….. 17
Графическая часть……………………………………………………20
Список используемой литературы………………………….21
Вариант № 67:
m = 2500 кг – масса поднимаемого груза
V = 1,1 М/С – скорость поднятия груза
d = 0,55 м – диаметр барабана
J = 11 кгм2 – момент инерции барабана
П = 0,8– КПД передачи
ПВ = 17 % - продолжительность включения
Часть 1.
1.1. Для главного привода подъемного механизма, выбрать асинхронный электродвигатель с фазным ротором из серии АД. Режим работы электропривода подъемного механизма – повторно-кратковременный (S3).
Мощность
сопротивления:
;
Время
работы:
,
где tЦ = 10 мин время цикла;
Время
паузы:
Эквивалентная
мощность:
где = 0,45…0,55 – коэф. ухудшения охлаждения двигателя в периоды пауз.
По условию РН РЭКВ выбираю двигатель 4АК180М4 со следующими номнальными данными: РН = 18,5 кВт; nН = 1465 ОБ/МИН; Соs Н = 0,88; К = 4,0
I1н = 35,8 А; I2H = 38 А; Е2К = 295 В.
Проверяем
двигатель по условию надежного пуска:
,
где
МП = Мн 0,85 К =4 0,85 121,4 = 412,76Нм – пусковой момент
МК = К МН =4 121,4 =485,6 Нм – критический момент
1.2. Рассчитать сопротивление ступеней пускового реостата и определить ток в роторе электродвигателя и в сети.
Для расчета ступеней пускового реостата строим естественную механическую характеристику асинхронного электродвигателя по полной формуле Клосса:
где S – текущее значение скольжения электродвигателя,
SК – критическое скольжение электродвигателя.
;
;
Переход от скольжения к угловой скорости производится по формуле:
;
Таблица №1.
ω |
157 |
155,4 |
151,3 |
144,4 |
141,3 |
133,7 |
109,9 |
78,5 |
47,1 |
15,7 |
0 0 |
Si |
0 |
0,01 |
0,036 |
0,08 |
0,1 |
0,148 |
0,3 |
0,5 |
0,7 |
0,9 |
1 1 |
M |
0 |
49 |
92,6 |
277 |
303,7 |
324,1 |
264,2 |
187,4 |
142 |
113,7 |
103,3 |
Результаты расчета ЭМХ и ИМХ представлены таблице (таблице №1).
Максимальный
момент:
;
Минимальный
момент:
;
Определяем номинальное сопротивление ротора:
,
где Е2К = 295 В – ЭДС между кольцами неподвижного разомкнутого ротора;
I2H = 38 А – номинальный ток ротора;
Масштаб
сопротивления:
;
Сопротивление ступеней пускового реостата:
,
,
.
Пусковой
ток ротора:
;
Пусковой
ток в сети:
.
1.3. Разработать схему автоматического управления пуском электродвигателем в функции времени. Кол-во ступеней пускового реостата должно соответствовать расчету. Выбрать необходимую аппаратуру защиты и управления.
Для защиты от перегрузок и от токов короткого замыкания используется автоматические выключатели. Для защиты двигателя 4АК180М4 используем АП-50Б2М3 исходя из следующих расчетов:
автомат подходит.
1.4. Для главного привода подъемного механизма определить сопротивление, которое требуется ввести в цепь ротора, чтобы груз двигался на подъем и на спуск со скоростью равной 0,5 заданного значения. Построить ИМХ. Определить токи в роторе и в сети при указанных режимах работы.
Скольжение электродвигателя при работе на подъем:
;
Скольжение электродвигателя при спуске груза:
;
Добавочное сопротивление в цепи ротора при подъеме груза:
;
Добавочное сопротивление в цепи ротора при спуске груза:
;
Пусковой ток ротора при подъеме груза:
;
Пусковой ток в сети при подъеме груза:
;
Пусковой ток ротора при спуске груза:
;
Пусковой ток в сети при спуске груза:
.