1.3 Визначення режимів роботи двигуна

Робота підйомних лебідок кранів характеризується різноманітністю режимів роботи двигуна, вибір яких вимагає чітких уявлень про фізичні властивості сил і моментів, що діють в електроприводі.

1.3.1 Вибір або напуск провису

В обох випадках редуктор працює в холостому режимі, і двигун, переборюючи втрати в ньому, навантажується реактивним моментом опору:

де - усталене значення кутової швидкості двигуна при виборі чи напуску провису, .

На рисунку 4 наведені механічні характеристики механізму та двигуна при виборі (напуску) провису.

1.3.2 Середній динамічний момент двигуна визначався дорівнює:

,

де - приведений до вала двигуна момент інерції обертових частин привода,

1.3.3 Оскільки середній динамічний момент відповідає середній швидкості ,то величину пускового моменту двигуна можна виразити як

Точки з координатами , і , визначають шукану реостатну механічну характеристику 1 (для характеристики 3 ті ж самі координати беруться з протилежним знаком).

1.3.4 Оскільки величина за модулем менша абсолютного значення моменту , то середній момент двигуна при гальмуванні дорівнює:

1.3.5 Початковий гальмовий момент:

Точки з координатами , і , визначають шукану реостатну характеристику 2 (для характеристики 4 ті ж координати беруться зі знаком мінус).

1.3.6 Підйом вантажу

Оскільки під час розгону при підійманні вантажу канат зазнає найбільші сумарні навантаження, для зниження імовірності пориву каната необхідно обмежувати величину максимального прискорення. Це досягається застосуванням багатоступінчастого реостатного пуску двигуна зі збереженням заданого середнього прискорення (рисунок 5, характеристики 5...11).

Величину середнього пускового моменту двигуна для забезпечення заданого прискорення при підійманні вантажу можна визначити за виразом

де – момент опору на валу двигуна при підійманні вантажу

– середній динамічний момент двигуна при розгоні;

– швидкість двигуна при підійманні вантажу (на природній механічній характеристиці 11), ;

– приведений до вала двигуна момент інерції з урахуванням мас поступально рухомих елементів,

При побудові характеристик ступінчастої пускової діаграми двигуна прийняти початковий пусковий момент (0,75...0,85) і момент переключення (1,25...1,35) з таким розрахунком, щоб дотримувалася рівність:

Тривалість розгону при підійманні вантажу

Середній момент двигуна при гальмуванні:

При > 0 повинний зберігатися руховий режим, що реалізується на ділянці а – b графіка 13 (рисунок 5).

1.3.7 Спуск вантажу

Статичний момент на валу двигуна:

Динамічний момент при опусканні вантажу:

Середній пусковий момент при опусканні вантажу:

Оскільки , то розгін двигуна здійснюється в режимі противовмикання на характеристиці 14 (ділянка c-d, рисунок 5) при досягненні точки d двигун перемикається на характеристику 15 і опускає вантаж в точці ( ) з рекуперацією енергії в сіть. Шукаєма характеристика 14 проходить через точку із координатами:

та

Характеристика 16 пройде через точки із координатами:

та

де

1.3.8 Підйом та опускання пустого крюка

Момент опору на валу двигуна при підійманні крюка:

Середній динамічний момент двигуна:

Пусковий момент двигуна:

Точки з координатами: ( ; ) та ( ; ) визначають характеристику 18 (рисунок 6)

Початковий гальмівний момент:

Точки з координатами: ( ; ) та ( ; ) визначають характеристику 19 (рисунок 6)

Момент опору на валу двигуна при опусканні крюка:

Середній динамічний момент двигуна:

Пусковий момент двигуна:

Початковий гальмівний момент:

Механічні характеристики двигуна при підйомі та опусканні крюка представлені на рисунку 6.