1.3.3 Перевірка двигуна за умовами нагріву і перевантажувальної здатності

1.3.3.1 Визначаємо фактичну тривалість вмикання, % :

ТВ_ф = ( t_р.пв + t_у.пв + t_р.св + t_у.св + t_р.по + t_у.по + t_р.со + t_у.со )×100% /Т_ц (1.47)

ТВ_ф = (0,85+34,7+0,58+34,58+0,85+34,72+0,85+34,65)×100/514,29= 27,7 % .

2. Розрахунковий еквівалентний момент визначаємо за виразом:

; (1.48)

Нм

Мер < Мн ;

210,85 Нм < 355,27 Нм .

2. Виконуємо розрахунок еквівалентного моменту, що відповідає тривалості увімкнення обраного двигуна:

; (1.49)

= 201,63 Нм .

Ме < Мн, обраний двигун проходить за нагрівом.

2. Виконуємо перевірку двигуна на перевантажувальну здатність виходячи із умови:

k1×Ммакс.нагр.< k2×Ммакс.дв (1.50)

0,85×501,55=426,32 Нм < 0.8×1461.04=­­_ Нм

де Ммаск.нагр – максимальний момент із навантажувальної діаграми, Нм;

Ммаск.дв – максимальний момент двигуна, Нм;

K1 – коефіцієнт, що враховує можливі піки моменту при реостатному

пуску;

K2 – коефіцієнт, який враховує зменшення максимального моменту при

зниженні напруги на затискачах двигунів.

3. Короткий опис схеми керування двигуном механізму підйому крана.

2 Спеціальна частина

2.1 Розрахунок та вибір пускорегулювальних резисторів для механізму підйому вантажу мостового крана

Кранові резистори призначенні для забезпечення пуску, регулювання швидкості та гальмування електродвигунів постійного та змінного струму.

Під час розрахунку і вибору пускорегулювальних резисторів повинні виконуватися одночасно дві умови:

- отримання необхідних механічних характеристик електроприводів, що забезпечують потрібний режим пуску і необхідний діапазон регулювання;

- забезпечення відповідності теплового режиму резистора режиму роботи електродвигуна.

Кількість ступенів опору пускових резисторів визначаємо конструкцією і схемою вибраної апаратури, що випускається серійно, тобто силового і магнітного контролера.

Номінальний опір електродвигуна,Ом;

r_н = Uр.н./( ×Ін.р.) (2.1)

r_н = 322/( ×76.5) = 2.43 Ом,

де Uр.н. – напруга ротора,В;

Iр.н. – струм ротора,А.

За каталожними даними для контролера типу ТСАЗ знаходимо значення опорів та струмів секцій резисторів у відсотках табл.7.3 або 7.4 [3] і заносимо у таблицю 2.1.

Таблиця 2.1 – Розрахунок та технічні дані вибраних пускорегулювальних резисторів

Секція	Католожні дані		Розрахункові значеня		Підібране значення		Відхілення опорів		Каталож ний номер ящика
	rº	Iº	rр	Iр	rф	Iф	Доп	Факт
	%	%	Ом	А	Ом	А	%	%
Р1 – Р4	5	83	0,12	63,5	0,125	64	50	4	08
Р4 – Р7	10	59	0,24	45,13	0,25	51	20	4	10
Р7 – Р10	20	59	0,48	45,13	0,45	51	-15	-6	10
Р10 – Р13	27	50	0,65	38,2	0,6	51	-15	-7	10
Р13 – Р16	76	42	1,84	32,1	1,86	38	10	1	11
Р16 – Р19	72	30	1,74	22,9	1,79	36	10	3	12

Визначаємо значення опору, Ом,струму, А для секцій за формулами:

r_р = r_н × rº/100 (2.2)

r_р = 2.43×5/100 = 0,12 Ом

I = Ін.×Iº/100 (2.3)

I = 76.5×83/100 = 63.5 А

Так як розрахунки для всіх ступенів однакові, то наводимо розрахунок однієї ступені, а результати розрахунків для інших зводимо у таблицю 1.

За розрахунковими значеннями I_р і опорм секцій підбираємо ящики резисторів, табл.26 [1].

У силових колах кранових електроприводів найбільше застосування знаходять ящики резисторів (опорів), нормалізовані, універсального призначення та спеціальні, виготовлені для комплектації тільки електродвигуна чи групи електродвигунів, керованих конкретним контролером. Ящики зі стрічковим фехралевими резисторами мають позначку НФ – 1А, з дротяними фехралевими резисторами НФ – 11А, з константановими дротяними резисторами НК – 1А. При чому всі вказані ящики резисторів виготавляються і нормалізовані, і спеціальні.

Вибираємо ящики опорів за умовою:

I_дл ≥ I_розр, (2.4)

де I_дл – тривалий струм ящику, А табл.26 [2].

I_розр. – розрахунковий струм секції, А

З’єднуємо секції в ящику таким чином,щоб:

r_факт ≈ r_розр, (2.5)

де r_факт - підібраний (фактичний) опір, Ом;

r_розр – розрахункове значення опору ступеня резистора, Ом.

Відносне відхилення r_факт від r_розр визначається за формулою:

∆r % = (r_факт - r_розр.)×100/r_розр (2.6)

Відносне відхилення не перевищує допустиме значення,табл. 4.1 [3].

За даними розрахунків виконуємо схему з'єднань пускових резисторів (рис.2.3)

Рисунок – 2.3 Схема з'єднань пускових резисторів

2.3 Розрахунок механічних характеристик при обраних опорах

Для порівняння механічних характеристик, які буде мати двигун при обраних резисторах, з типовими для контролеру типу ТСАЗ виконуємо розрахунок цих характеристик. Розрахунок виконуємо за допомогою ПК. Для цього вводимо до комп'ютера такі дані.

• максимальний момент двигуна Макс = 1461.04 Нм;

• номінальний момент двигуна Мн = 521.8 Нм;

• частота струму живлячої мережі f = 50 Гц;

• число пар полюсів двигуна р = 4 ;

• номінальна швидкість двигуна ω_н = 76.65 1/с ;

• номінальний опір двигуна r_н = 2.43 Ом;

• додатковий опір в колі ротора двигуна r_дод .

r_дод визначаємо для кожного положення контролера при роботі на підйом. Розрахунок зводимо у таблицю 2.2

Таблиця 2.2 – Розрахунок додаткового опору у фазах ротора для кожного положення контролера при роботі на підйом

Положення контролера	Ступені						rдод
	Р1 – Р4	Р4 – Р7	Р7 – Р10	Р10 – Р13	Р13 – Р16	Р16 – Р19	Ом
1П	0.125	0.25	0.45	0.6	1.86	1.79	5.075
2П	0.125	0.25	0.45	0.6	1.86	-	3.285
3П	0.125	0.25	0.45	0.6	-	-	1.425
4П	0.125	0.25	0.45	-	-	-	0.825
5П	0.125	0.25	-	-	-	-	0.375
6П	0.125	-	-	-	-	-	0.125

У таблиці 2.3 приведені результати розрахунку механічних характеристик. За даними таблиці будуємо сімейство механічних характеристик двигуна при обраних опорах (рисунок 2.2). У цій самій системі координат будуємо типові характеристики двигуна керованого магнітним контролером типу ТСАЗ. Обрані опори забезпечують необхідні режими роботи.

ПЕРЕЛІК ЛІТЕРАТУРИ

1. Рапутов Б.М. Злектрооборудование кранов металлургических предприятий. -М.: Металлургия, 1990-272 с.

2. Справочник по автоматизированному злектроприводу. Под ред. Елисеева В.А.

и Шинянского А.В.-М.: Знергоатомиздат, 1983 - 616 с.

3. Яуре А.Г., Певзнер Е.М. Крановьій злектропривод. Справочник. - М.:

Знергоатомиздат, 1988.

4. Москаленко В.В. Злектрический привод. - М.: Мастерство, 2000-366 с.

5. Крановое злектрооборудование. Справочник под ред. А.А.Рабинович

6. Правила безпечної експлуатації електроустановок споживачів.-К.: Поліграф книга, 1998-380 с.

7. Федосеев В.Н. Безопасность труда машиниста мостового крана.-М.: Машиностроение, 1988.