
- •1 Введение
- •2.Расчет электрического привода для механизма подъема крана"ганц”
- •2.1Описание работы схемы электрической принципиальной. Таблица замыкания контактов
- •Выбор электрического двигателя
- •2.3 Расчет и построение статических характеристик.
- •2.4 Расчет пускового реле и построение механической характеристики при переключении скоростей при грузоподъёмности 5 тонн.
- •2.5 Расчет переходных процессов при грузоподъёмности 5 тонн
- •3. Модернизация электропривода.
- •3.1 Расчет пускового реле и построение механической характеристики при переключении скоростей при грузоподъёмности 10 т
- •3.2 Расчёт переходных характеристик при грузоподъёмности 10т.
- •4 Проверка двигателя на нагрев и перегрузочную способность
- •5 Список литературы:
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
|
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.
|
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.