2.3. Расчет механических нагрузок, приведенных к валу двигателя

Грузоподъемность 16 т

В случае если груз перемещается только в горизонтальном направлении

1.Рассчитываем статическую нагрузку по формуле

(1.1)

-вылет стрелы; -частота вращения крана; -масса груза; G- масса перемещаемых частей крана; - к.п.д. механизма с блоками.

кВт

кВт

2.Рассчитываем момент нагрузки по формуле

Н*м

Грузоподъемность 30 т

1.Рассчитываем статическую нагрузку по формуле

2.Рассчитываем момент нагрузки по формуле

Н*м

2.4. Расчет пусковых характеристик и построение механической характеристики при переключении скоростей при грузоподъёмности 16 тонн.

Так как для асинхронных двигателей с фазным ротором пуск, реверс, торможение, регулирование скорости необходимо осуществлять

при наложенных на ток и момент ограничениях, то, как следует из анализа механических и электромеханических характеристик разгон двигателя до естественной характеристики следует производить через промежуточные пусковые характеристики.

Момент переключения рассчитаем по формуле М_пер=(1,1-1,2)М_ном

М_пер=1,2 * 1005=1206 Н*м.

Предельный пусковой момент рассчитаем по формуле М_пред=(0,8-0,85)М_max

М_пред=0,8 * 2670=2136 Н*м.

Результаты расчета и построения пусковых характеристик представлены на графике. Ниже на рисунке показана диаграмма переключения пусковых сопротивлений и их влияние на механические характеристики.

Рис.7. Диаграмма переключения пусковых сопротивлений при грузоподъёмности 16 т. и их влияние на механические характеристики.

Рис.8. Диаграмма переключения пусковых сопротивлений при грузоподъёмности 16 т. и их влияние на электромеханические характеристики.

3. Модернизация электропривода.

Для более плавного разгона электропривода при увеличенной грузоподъёмности до 30 т, подберем другие сопротивления добавочных резисторов ротора по ступеням:

Р1-Р4 (Р2-Р5), (Р3-Р6) – 0,059 Ом;

Р4-Р7 (Р5-Р8), (Р6-Р9) – 0,116 Ом;

Р7-Р10 (Р8-Р11), (Р9-Р12) – 0,278 Ом;

Р10-Р13 (Р11-Р14), (Р12-Р15) – 0,38864 Ом.

Рис.9. Искусственные механические характеристики при грузоподъёмности 30 т.

Для построения электромеханических характеристик, найдем эквивалентное активное сопротивление схемы замещения в зависимости от скольжения для каждой ступени сопротивления по формуле

Затем полное эквивалентное сопротивление от скольжения

, где x_кз – 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

=70,6*0.06=4.236 A

=70,6*0.9964=70.47 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

Рис.10. Расчеты для построения электромеханической характеристики в среде MathCad для 30 тонн.

Рис.10.1. Расчеты для построения электромеханических характеристик в среде MathCad для 30 тонн.

Электромеханические характеристики, рассчитанные и построенные в математической среде MathCAD трассировкой переводим в систему Excel.

Таблица 4. Рассчитанные данные электромеханических характеристик при различных сопротивлениях в цепи ротора при грузоподъёмности 30т.

n (об/мин)	Ест. I(А)	4 ст. I(А)	3 ст. I(А)	2 ст. I(А)	1 ст. I(А)
600	70,6	70,6	70,6	70,6	70,6
590	129	91	81	74	73
580	216	133	104	82	78
570	308	178	134	94	86
560	383	226	166	108	95
550	443	271	197	123	105
540	497	314	229	141	118
530	541	351	262	157	128
520	576	388	288	173	142
510	604	422	319	190	153
500	630	451	346	208	166
490	650	479	371	223	178
460	697	548	436	270	216
440	718	584	475	302	240
400	745	636	539	357	288
370	760	666	577	394	321
340	770	689	607	429	353
300	780	712	641	470	391
270	785	725	661	498	418
240	789	737	678	522	442
200	794	749	697	552	472
160	798	758	711	577	499
130	800	764	721	595	519
100	802	769	729	609	536
70	804	773	737	623	551
30	805	778	745	639	571
0	807	781	750	651	584

Рис .11. Искусственные механические характеристики при грузоподъёмности 30 т.