Министерство транспорта РФ

ФГОУ ГМА имени адмирала С.О. Макарова

Кафедра электродвижения и автоматики судов

Курсовая работа

по основам судового электропривода

На тему: «Расчет электропривода мостового крана»

Вариант №18

Выполнил: курсант 332 группы

Сорокин А.Ю.

Проверил: профессор

Ягодкин В.Я.

Санкт – Петербург,

2008

Задание

Спроектировать электропривод мостового крана заданной грузоподъемности имеющего три механизма передвижения крана, тележки и подъемной лебедки.

Использовать для механизма передвижения крана (моста) электродвигатель постоянного тока независимого возбуждения, для тележки – асинхронный двигатель с фазным ротором.

Выбрать для механизма подъемной лебедки двигатель постоянного тока последовательного возбуждения.

Содержание курсовой работы

Определить мощность, момент и частоту вращения электродвигателей механизмов передвижения и подъема груза. Выбрать двигатели по каталогу.

Для электродвигателей механизмов передвижения:

а) Рассчитать величину сопротивления пусковых и тормозных резисторов;

б) Построить естественные и искусственные механические характеристики при работе двигателя с различными сопротивлениями ступеней пусковых резисторов в цепи якоря (ротора);

в) Построить механические характеристики в режиме динамического торможения.

Электропривод подъемной лебедки должен обеспечить четыре ступени регулирования скорости при работе на подъеме и четыре ступени при работе на спуск.

Рассчитать и построить механические характеристики и определить скорости подъема и спуска груза на всех ступенях работы двигателя.

Определить продолжительность переходных режимов и построить кривые изменения и для пуска и торможения электродвигателя механизма передвижения крана.

Для механизма передвижения крана построить нагрузочную диаграмму и проверить электродвигатель на нагрев.

Составить схемы управления двигателей передвижения крана и тележки. Выбрать по каталогам необходимую аппаратуру.

Для выполнения курсовой работы задаются следующие величины:

- вес мостового крана (с тележкой)

- вес тележки

- вес груза (грузоподъемность)

- вес грузозахватывающего устройства

- скорость движения крана

- скорость движения тележки

- скорость подъема груза

- радиус колеса крана и тележки

- радиус шейки оси колеса

- диаметр барабана подъемной лебедки

- момент инерции барабана

- номинальный КПД механизмов передвижения

- номинальный КПД механизма подъема

- передаточное отношение редуктора передвижения крана

- передаточное отношение редуктора передвижения тележки

- передаточное отношение редуктора грузоподъемной лебедки

- передаточное отношение полиспата

- путь, проходимый краном

- путь, проходимый тележкой

- высота подъема (спуска) груза

- время стоянки крана при разгрузке

- время стоянки крана при погрузке

I. Определение мощности и выбор электродвигателя

1. Механизм передвижения

Мощность электродвигателя передвижения моста и тележки определяется по нагрузке в статическом режиме работы.

Для этого необходимо определить мощность и приведенный к валу статический момент.

Где - коэффициент трения в опорах ходовых колес;

- коэффициент трения качения ходовых колес;

- коэффициент, учитывающий трение колес о рельсы возникающее вследствие возможного перекоса конструкции моста или тележки. (Данные коэффициенты берутся из таблиц №1,2,3 соответственно)

Для мостового крана:

С учетом коэффициента запаса имеем

Угловая скорость двигателя:

Частота вращения:

По расчетам мощности и частоты вращения выбираем по каталогу с ПВ = 40% двигатель постоянного тока независимого возбуждения Д31 (тихоходное исполнение) со следующими параметрами:

Пересчитываем передаточное отношение редуктора механизма передвижения:

Определяем приведенный к валу момент сопротивления:

2. Механизм передвижения тележки

Выбираем асинхронный двигатель с фазным ротором МТМ112-6

Определяем новые

3. Грузоподъемный механизм

Угловая скорость двигателя:

Частота вращения:

Выбираем двигатель постоянного тока последовательного возбуждения Д808 ПВ=40%:

Пересчитываем

II. Расчет пусковых, тормозных, регулировочных резисторов и построение механических характеристик

1. Двигатель независимого возбуждения

а) Пусковые резисторы:

, и , (координаты двух точек, необходимых для построения ЕМХ - график-прямая)

Где (если в каталоге не указано сопротивление якоря, то его ориентировочно определяют, приняв, что половина всех потерь в двигателе при номинальной нагрузке связана с потерями в меди якоря)

При ;

Рассчитаем сопротивление пускового реостата. Для этого задаемся величиной максимального пускового момента:

и величиной момента переключения

где

сопротивление всех ступеней реостата;

Число ступеней реостата:

Величины сопротивлений ступеней пускового реостата определяются из пусковой диаграммы (рис.№1):

б) Тормозные резисторы

При динамическом торможении

Считаем, что ,

При торможении противовключением

или

Пусковая диаграмма двигателя независимого возбуждения (см. рис.№1).