Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
диплом мой.docx
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.05.2025
Размер:
1.76 Mб
Скачать
    1. Выбор электрического двигателя

Для выбора двигателя необходимо рассчитать всю мощность потребляемую механизмом крана с нагрузкой.

Определяем общую массу груза и подвеса:

где - масса груза

- вес крюковой подвески.

Коэффициент полезного действия системы определяется произведением коэффициентов полезного действия составных частей этой системы:

0,9702

где - КПД узла блока канатной передачи

– КПД канатоукладчика барабана

Номинальная скорость подъема груза

Vном = 70 м/мин = 1.17 м/с

Максимальная статическая мощность для 5 тонн

Рассчитываем момент нагрузки по формуле

655.1Н*м

Максимальная статическая мощность для 10 тонн

1237.5Н*м

Учитывая, что nдв.подъёма=980об/мин и P=45 кВт, из справочника (А.А.Рабинович «Крановое электрооборудование»)выбираю асинхронный двигатель с фазным ротором: MTH611-6 [2]

Номинальные данные двигателя: [2]

Номинальная мощность Р2=45 кВт.

Частота вращения ротораn2=970 об/мин

Максимальный момент на валу М макс = 2610 Н*м

Номинальное напряжение статорной обмотки U1 = 380B

Номинальный ток статорной обмотки I1=107 A

Номинальный коэффициент мощности cosφH =0.74

Коэффициент полезного действия ηн=86 %

Ток статорной обмотки на холостом ходу I0=72 A

Коэффициент мощности на холостом ходу cosφ0 =0.052

Активное сопротивление статора r1=0,049 Ом

Индуктивное сопротивление статора x1=0,133 Ом

Активное сопротивление ротора r2=0,028 Ом

Индуктивное сопротивление ротора х2=0,096 Ом

Момент инерции ротора Jр = 3,275 кг·м2

Коэффициент приведения ротора к статору k =1.38

Коэффициент магнитного рассеивания σ = 1,104

Режим работы двигателя ПВ-60 %

По данным расчета можно сделать вывод о том, что момент нагрузки значительно изменился – на 582,4 единиц и превысил номинальное значения момента для данного двигателя. Следовательно, это существенно повлияет на перегрузочную способность данного привода и исказит переходные характеристики, работа привода на грузоподъёмность 10 тонн потребует дополнительных мер по повышению надёжности привода и более тщательного выбора защитной и коммутирующей аппаратуры.

2.3 Расчет и построение статических характеристик.

[2]

Расчет номинального и критического скольжения:

Формула расчет значений моментов для скольжений от 0 до Sкр:

Формула для расчета моментов от Sкр до 1:

Грузоподъёмность 5 тонн.

Рис.1. Схема пусковых резисторов в цепи ротора при грузоподъёмности 5 т.

Таблица 4.Рассчитанные данные для естественной механической характеристики.

s

M (H*m)

n (об/мин)

0

0

1000

0,01

320,9991

990

0,011

352,8178

989

0,012

384,5566

988

0,013

416,2087

987

0,014

447,767

986

0,015

479,2248

985

0,016

510,5751

984

0,017

541,8113

983

0,018

572,9268

982

0,019

603,9151

981

0,02

634,7696

980

0,021

665,484

979

0,022

696,0521

978

0,023

726,4677

977

0,024

756,7248

976

0,025

786,8175

975

0,026

816,74

974

0,027

846,4865

973

0,028

876,0515

972

0,029

905,4296

971

0,03

934,6154

970

0,031

963,6037

969

0,032

992,3896

968

0,033

1020,968

967

Продолжение таблицы 4

0,034

1049,334

966

0,035

1077,484

965

0,036

1105,412

964

0,03647

1118,46

963,53

0,037

1133,114

963

0,038

1160,587

962

0,039

1187,825

961

0,04

1214,825

960

0,041

1241,584

959

0,042

1268,098

958

0,043

1294,362

957

0,044

1320,375

956

0,045

1346,132

955

0,046

1371,63

954

0,047

1396,868

953

0,048

1421,841

952

0,049

1446,548

951

0,05

1470,985

950

0,051

1495,151

949

0,052

1519,044

948

0,053

1542,661

947

0,054

1566

946

0,055

1589,06

945

0,056

1611,839

944

0,057

1634,336

943

0,058

1656,55

942

0,059

1678,478

941

0,06

1700,121

940

0,061

1721,476

939

0,062

1742,545

938

0,063

1763,324

937

0,064

1783,815

936

0,065

1804,017

935

0,066

1823,929

934

0,067

1843,552

933

0,068

1862,885

932

0,069

1881,927

931

0,07

1900,681

930

0,071

1919,145

929

0,072

1937,32

928

0,073

1955,206

927

0,074

1972,805

926

0,075

1990,116

925

0,076

2007,141

924

0,077

2023,88

923

0,078

2040,334

922

0,079

2056,505

921

0,08

2072,393

920

0,081

2088

919

0,082

2103,327

918

0,083

2118,375

917

0,084

2133,146

916

0,085

2147,641

915

Продолжение таблицы 4

0,086

2161,862

914

0,087

2175,81

913

0,088

2189,488

912

0,089

2202,897

911

0,09

2216,038

910

0,091

2228,914

909

0,092

2241,526

908

0,093

2253,877

907

0,094

2265,968

906

0,095

2277,802

905

0,096

2289,381

904

0,097

2300,706

903

0,098

2311,781

902

0,099

2322,607

901

0,1

2333,186

900

0,11

2425,944

890

0,12

2496,723

880

0,13

2548,053

870

0,14

2582,445

860

0,15

2602,29

850

0,162

2610

838

0,17

2546,447

830

0,18

2539,087

820

0,19

2531,796

810

0,2

2524,573

800

0,21

2517,42

790

0,22

2510,337

780

0,23

2503,324

770

0,24

2496,382

760

0,25

2489,513

750

0,26

2482,715

740

0,27

2475,991

730

0,28

2469,34

720

0,29

2462,763

710

0,3

2456,261

700

0,31

2449,835

690

0,32

2443,484

680

0,33

2437,21

670

0,34

2431,013

660

0,35

2424,894

650

0,36

2418,852

640

0,37

2412,89

630

0,38

2407,008

620

0,39

2401,205

610

0,4

2395,483

600

0,41

2389,842

590

0,42

2384,283

580

0,43

2378,806

570

0,44

2373,413

560

0,45

2368,103

550

0,46

2362,876

540

0,47

2357,735

530

0,48

2352,679

520

0,49

2347,708

510

0,5

2342,824

500

0,51

2338,026

490

0,52

2333,316

480

0,53

2328,694

470

0,54

2324,16

460

0,55

2319,715

450

0,56

2315,359

440

0,57

2311,094

430

0,58

2306,919

420

0,59

2302,835

410

0,6

2298,842

400

0,61

2294,941

390

0,62

2291,132

380

0,63

2287,417

370

0,64

2283,794

360

0,65

2280,266

350

0,66

2276,831

340

0,67

2273,491

330

0,68

2270,246

320

0,69

2267,097

310

0,7

2264,043

300

0,71

2261,086

290

0,72

2258,225

280

0,73

2255,461

270

0,74

2252,794

260

0,75

2250,225

250

0,76

2247,754

240

0,77

2245,381

230

0,78

2243,107

220

0,79

2240,932

210

0,8

2238,856

200

0,81

2236,879

190

0,82

2235,002

180

0,83

2233,226

170

0,84

2231,549

160

0,85

2229,973

150

0,86

2228,498

140

0,87

2227,123

130

0,88

2225,85

120

0,89

2224,677

110

0,9

2223,606

100

0,91

2222,637

90

0,92

2221,769

80

0,93

2221,004

70

0,94

2220,34

60

0,95

2219,778

50

0,96

2219,318

40

0,97

2218,96

30

0,98

2218,704

20

0,99

2218,551

10

1

2218,5

0

Продолжение таблицы 4

Рис .2. Искусственные механические характеристики при грузоподъёмности 5 т.

Для расчета электромеханических характеристик асинхронного двигателя необходимо воспользоваться его математической моделью, которая в общем случае представляется различными схемами замещения. Наиболее простой и удобной для инженерных расчетов асинхронного двигателя является Т-образная схема замещения.рис. 3.

Основные уравнения асинхронного двигателя, соответствующие

принятой схеме замещения:

Векторная диаграмма токов, ЭДС и напряжений асинхронного двигателя, удовлетворяющая системе уравнений, изображена на рис. 4.

рис 4

Активное сопротивление ротора, приведенное к обмотке статора:

Ом

Индуктивное сопротивление рассеяния обмотки ротора, приведенное к обмотке статора:

Ом

Индуктивное сопротивление короткого замыкания:

Ом

Найдем эквивалентное активное сопротивление схемы замещения в зависимости от скольжения для каждой ступени сопротивления по формуле

Затем полное эквивалентное сопротивление от скольжения

, где xкз – вышеуказанный параметр, не зависящий от скольжения.

Вычислим cosφ для приведенной схемы

Вычислим приведенные активные и реактивные токи ротора

2

где

Вычислим активную и реактивную составляющую тока холостого хода

=72*0.052=3.744 A

=72*0.99865=71,9028 A

Эти токи не зависят от величины скольжения и одинаковы на всех ступенях сопротивления.

Вычислим активную и реактивную составляющую тока статора.

Тогда ток статора рассчитаем по формуле

Зададимся параметрами скольжения S от 0 до 1 с шагом 0,01 данные занесём в таблицу.

Таблица 5. Рассчитанные данные электромеханических характеристик

при различных сопротивлениях в цепи якоря.

s

r I(A)

n (об/мин)

2r I(A)

4r I(A)

8r I(A)

18r I(A)

0

72

1000

72

72

72

72

0,01

92,874

990

78,437

74

73

72,2

0,02

133,25

980

92,874

78,44

74

72,6

0,027

164,7

973

105,9

82,77

75,3

72,9

0,03

178,32

970

111,91

84,89

75,94

73

0,036

205,45

964

124,54

89,5

77,37

73,4

0,04

223,29

960

133,25

92,87

78,44

73,65

0,049

262,3

951

153,4

101

81,1

74,3

0,05

266,5

950

155,62

102

81,44

74,4

0,063

319

937

185,1

115

86

75,5

0,07

345,26

930

200,96

122,39

88,72

76,2

0,081

383,82

919

225,5

134,35

93,3

77,4

0,09

412,88

910

245,17

144,36

97,3

78,44

0,096

431

904

258

151,1

100

79,2

0,11

469,9

890

287,21

166,95

106,87

81,08

0,12

494,82

880

307,2

178,3

112

82,5

0,14

538,4

860

345,26

200,96

122,39

85,7

0,162

578

838

383,82

225,5

134,35

89,52

0,17

590,7

830

397,01

234,3

138,8

91

0,2

630,92

800

442,64

265,5

155,615

96,8

0,23

662,23

770

482,64

297,31

172,64

103

0,24

671,1

760

494,8

307,25

178,32

105,2

0,26

686,95

740

517,59

326,6

189,66

109,65

0,29

706,75

710

548,12

354,32

206,58

116,51

0,3

712,48

700

557,41

363,21

212,2

118,85

0,33

727,53

670

582,92

388,82

228,8

126

0,36

739,96

640

605,27

412,88

245,2

133,25

0,4

753,43

600

630,92

442,64

266,5

143,1

0,43

761,75

570

647,53

463,31

282,09

150,6

0,46

768,87

540

662,23

482,64

297,3

158,1

0,5

776,87

500

679,33

506,46

317

168,2

0,512

779

488

684

513,2

322,8

171,25

0,56

786,46

440

700,62

538,4

345,26

183,4

0,6

791,64

400

712,48

557,41

363,2

193,4

0,63

795,03

370

720,37

570,59

376,2

201

0,66

798,06

340

727,53

582,92

388,8

208,4

0,7

801,64

300

736,06

598,14

405

218,4

0,73

804,03

270

741,82

608,72

416,74

225,7

0,76

806,19

240

747,08

618,64

428

233

0,8

808,79

200

753,43

630,92

442,64

242,8

0,83

810,55

170

757,76

639,48

453,1

250

0,86

812,16

140

761,75

647,53

463,3

257,1

0,9

814

100

766,61

657,52

476,34

266,5

0,93

815,45

70

769,95

664,52

485,7

273,5

0,96

816,7

40

773,06

671,11

494,8

280,4

1

818,22

0

776,87

679,33

506,46

289,5

Рис.5. Искусственные электромеханические характеристики при грузоподъёмности 5 т.