
- •1 Выбор двигателя, преобразователя и измерительной техники
- •1.2 Выбор двигателя
- •1.3 Выбор преобразователя и его технические характеристики.
- •1.4 Выбор энкодера и его технические характеристики
- •1.5 Требования к регулированию скорости:
- •3 Структурная схема эмс и расчет передаточных функций
- •4 Синтез регуляторов эмс
- •5 Исследование механических характеристик эмс
- •5.2 Статическая характеристика эмс
- •5.3 Исследование динамических характеристик объекта
1 Выбор двигателя, преобразователя и измерительной техники
1.1 Краткое описание технологии. Общий вид, кинематическая схема
Современные подъемно – транспортные машины характеризуется широким диапазоном грузоподъемности, габаритов обслуживаемых площадей, высокой производительностью.
Количественных ограничений по базовым параметрам для современных подъемно – транспортных машин не существует. Их создают для любых условий возможного применения. Имеются только экономические ограничения. Сложные тяжелые машины стоят дорого и применять их целесообразно лишь в том случае, если можно загрузить настолько, чтобы они окупались за реальный срок эксплуатации до морального и физического износа.
Базовыми направлениями развития подъемно – транспортного оборудования являются совершенствование приводов машин и механизмов, направленное на расширение диапазона регулирования скоростей, повышение их КПД и надежности, разработка новых конструктивных решений, в частности, c использованием встроенных планетарных устройств с термически обработанными долговечными зубчатыми колесами. Металлоконструкции кранового оборудования следует совершенствовать путем применения качественного металла с целью, как снижения металлоемкости конструкции, так и повышения долговечности. Для снижения массы кранов и повышения технологичности изготовления создаются новые прогрессивные конструкции мостов кранов: основные балки мостов выполняются двойными, но со стенками разной толщины, с размещением под тележечного рельса над внутренней, более толстой, стенкой, что позволяет, и разместить в балках электроаппаратуру крана; расширяется применение трубчатых и штампованных профилей, а в ряде случаев и легких металлов; повышается качество применяемых материалов и совершенствуется технология производства деталей.
Размещение мостовых кранов в здании должно обеспечить возможность нормального и безопасного их обслуживание, что требует наличия определенных зазоров между краном и элементами здания даже при его некотором деформировании.
Тенденции развития кранов следующие: увеличение выпуска кранов большой грузоподъемности при снижении выпуска кранов малой грузоподъемности, расширение применения гидравлического привода и специализированного электропривода, применение кранов манипуляторов для выполнения массовых строительных работ – погрузочно-разгрузочных и монтажных.
Рис 1.1 Общий вид крана
Рис. 1.2 Кинематическая схема подъема мостового крана.
1.2 Выбор двигателя
Для современной реализации основной задачи кранового оборудования, транспортировки грузов и точной их установки в заданном положении, требуется использование высококачественных двигателей со встроенными тормозом, энкодерами, охлаждением, а так же надежный преобразователь частоты для регулирования скорости.
Зачастую, к крановому электроприводу выдвигаются требования по плавности перемещений, высокой точности позиционирования, одновременно контроль перемещений или синхронизация нескольких механизмов.
Технические характеристики мостового крана:
м/с
Допустимое
ускорение а=0,3
Рабочий путь подъема Н=5 м
м
т
кг*
Расчет мощности и скорости двигателя :
Выбор двигателя:
Тип двигателя: АИР 200 – L6
Мощность : 30 кВт
Частота вращения : 960 об/мин
Масса: 250 кг
Номинальный ток при 380 В : 60 А
Кратность
пускового тока в номинальному
:
6,5
Кратность
Пускового момента к номинальному
:
2,1
Кратность
максимального момента к номинальному
:
2,2
Коэффициент полезного действия: 89%
Коэффициент мощности: 0,84
Момент инерции двигателя: 0,9
Расчет и построение диаграмм статических моментов
Стандартизированная для предварительного принятого режима нагрузочная диаграмма работы механизма подъема включает следующие операции:
Подъем груза массой
на высоту H за время
Остановка механизма на время
перемещения груза по цеху.
Опускание груза массой с высоты H за время
Остановка механизма на врем
Подъем крюковой подвески массой 0,2* .
Остановка механизма на время за время
Опускание крюковой подвески массой 0,2* за время
Остановка механизма на время
Подъем груза массой
на высоту H за время
Остановка механизма на время перемещения груза по цеху.
Опускание груза массой с высоты H за время
Остановка механизма на врем
Подъем крюковой подвески массой 0,2* на высоту Н за время .
Остановка привода механизма на время перемещение по цеху
Опускание крюковой подвески массой 0,2* с высоты за время
Остановка механизма на время
Подъем груза массой на высоту H за время
Остановка механизма на время перемещения груза по цеху.
Опускание груза массой с высоты H за время
Остановка механизма на врем
Подъем крюковой подвески массой 0,2* на высоту Н за время
.
Остановка привода механизма на время перемещение по цеху
Опускание крюковой подвески массой 0,2* с высоты за время
Остановка механизма на время
Подъем груза массой
на высоту H за время
Остановка механизма на время перемещения груза по цеху.
Опускание груза массой с высоты H за время
Остановка механизма на врем
Подъем крюковой подвески массой 0,2* на высоту Н за время
.
Остановка привода механизма на время перемещение по цеху
Опускание крюковой подвески массой 0,2* с высоты за время
Далее последовательность операций 1…31 повторяется.
Для упрощения скорости подъёма и опускания принимаем неизменной (двигатель имеет достаточно жесткую характеристику), поэтому время подъёма и опускания в станке определяется так:
Время остановка механизма подьема:
Продолжительность цикла:
340
Продолжительность включения механизма в станке, т.е. без учета динамических режимов:
Статический момент а валу электродвигателя при подьеме грузов, рвзличных по массе определяется по формуле:
Где
– коэффициент загрузки,
.
-
общее передаточное число механизма.
J= 1,3,5,7…15.
Статический момент на валу двигателя при спуске:
Где j- 2,4,6,8…16.
По расчетным данных статических моментов строим статические диаграммы:
График 1.1 Статическая диаграмма моментов