1.2.Выбор рода тока, величины напряжения и системы управления

На основе теоретических сведений выбираем асинхронный двигатель с фазным ротором, напряжение 380 В, ток переменный и система управления релейно-контакторная.

2. Расчетная часть

2.1 Техническая характеристика механизма

Скорость подъёма – 075 м/с

Диаметр тяговой звёздочки –1549 мм

Масса полотна – 191 кг/м

Режим работы – непрерывный ( ПВ=100%)

Высота подъёма – 24 м

Тормозное устройство ТКГ – 500

2.2. Расчет мощности и выбор электродвигателя

Необходимая мощность на валу тяговых звездочек при работе на подъем, Вт:

- для движения лестничного полотна:

(2.1)

где q - нагрузка от пассажиров, кг/м (200-230 кг/м)

Н - высота подъема эскалатора, м

V - скорость движения эскалатора, м/с;

k – коэффициент увеличения потерь под нагрузкой, k = 0,72-0,87

( k = 0,72 при H 10 м и k = 0,87 при H = 65 м )

g - ускорение свободного падения, м/с2

с - коэффициент сопротивления движению, с = 0,06 – 0,112 (с = 0,06 при H = 65 м и c = 0,112 при H 10 м)

=51189,56Вт

- для движения поручней:

(2.2)

где q' - нагрузка от пассажиров при облокачивании, кг/м (4,2-5,0 кг/м)

q_п - нагрузка от поручней, кг/м (2,2-2,7 кг/м)

с₁ - коэффициент сопротивления движению поручней, (с₁ = 1 при Н =10 м и с₁ = 0,3 при Н = 65м).

- к.п.д. механизма передвижения табл.1

= Вт

С учетом возможной перегрузки:

(2.3)

Вт

Выбираем по каталогу двигатель 4AHK355S12У3 Мощность Pн=90 кВт,

КПД =89,5 % , cosφ=0,73 , скольжение S=4%, =1.7, ток ротора I₂=259A,

напряжение ротора U₂=222B, масса m=1160кг.

(2.4)

где n_дв- частота вращения вала электродвигателя, об/мин;

D_к- диаметр колеса тяговых звездочек, м;

V - скорость передвижения, м/с.

Рекомендуется, чтобы передаточное число лебедки соответствовало =14 ÷63.

Передаточное число лебедки соответствует рекомендациям.

2.3.Описание роботы принципиальной схемы управления

Направление вращения двигателя (подъем или опускание) определяется включением контакторов KM2 или KM3; контактор KM1 в цепи статора отключает двигатель при несрабатывании контакторов направления (KM2 илиKM3); включение обмоток статора двигателя в треугольник или звезду при снижении нагрузки производится контакторами KM4 или KM5. Контроль за нагрузкой двигателя осуществляется токовыми реле KA6 и KA7 , подключаемыми к главной цепи (первое — при соединении обмоток статора в треугольник, второе — при соединении их в звезду). Пуск двигателя производится в четыре ступени контакторами KM6…KM9 с независимыми выдержками времени. К трем первым из них пристроены маятниковые реле времени. Остановка эскалатора при нормальном отключении двигателя происходит под действием тормозов: рабочего YB1 и предохранительного YB2. Кроме того, имеется механический аварийный тормоз, который срабатывает при нарушении связи между двигателем и валом механизма. Все тормоза снабжаются масляными демпферами, что обеспечивает плавность торможения.

В схеме предусмотрены три вида защиты двигателя (от перегрузки, коротких замыканий и обрыва фаз), которые обеспечиваются соответственно реле KA1, KA2, KA3, KA4, KA5, KA8. Контроль за температурой подшипников осуществляется термическим реле KK1. Для контроля за состоянием механического и электрического оборудования служат блокировочные и защитные аппараты, контакты которых вводятся в одну из блокировочных цепей (промежуточные реле KT1 и K3, реле контроля пуска KT2 и центробежное реле SR; конечные выключатели гребенок ступеней SQ2 и SQ3, поручней SQ4, тяговых цепей SQ1 и т. д.).

Работа схемы на подъем или опускание не имеет принципиальных различий и осуществляется включением промежуточных контакторов K1 или K2 кнопками SB1 или SB2. Контроль за процессом пуска двигателя производится с помощью KT2, выдержка времени которого на отключение выбирается несколько больше, чем время разгона двигателя при нормальных условиях. В случае затягивания пуска KT2 отключает контактор K1 или K2, в результате чего двигатель отключается от сети.

Работу схемы рассмотрим па примере пуска двигателя, например, вперед. В предположении, что автомат QF1 включен, питание в схему управления подано и размыкающие контакты блокировок включены, порядок работы при этом будет следующий:

а) при нажатии кнопки SB1 срабатывает контактор K1 замыкая свои контакты в цепях KT2 и контактора KM2, цепях контактора KM1 и ниже и размыкая контакт в цепи контактора K2.

б) срабатывают KT2 и KT3, а также контактор KM4, который, замыкая свои контакты KM4, совместно с KT2 включает обмотки статора в треугольник и контактор KM2 (KT2 блокирует при этом контакты KM1, KM3, KM2 и KM10, а KT3 подключает цепи контакторов KM10 и KM4 размыкая контакты в цепи KM5);

в) контакторы KM2 и KM10 срабатывают: первый замыкает контакты в главной цепи, в цепи контакторов ускорений KM6…KM9, блокирует остальные контакты своей цепи и размыкает цепи контактора KM3; второй замыкает контакты в цепи YB2 и контактора KM1;

г) YB2 растормаживается, а контактор KM1, замыкая контакты в главной цепи, подает питание на обмотке статора, затем растормаживается YB1, двигатель начинает разгоняться и срабатывает реле KA6;

д) контакторы M6..KM9 по очереди срабатывают с выдержкой времени каждый, двигатель разгоняется до номинальной частоты вращения, а реле KA6 срабатывая, включает K4, которое замыкает свой контакт в цепи контактора KM4, оставляя его включенным при размыкании контакта KM6, и размыкает контакт в цепи контактора KM5.

Если нагрузка невелика (ниже 40% номинальной), то реле KA6 отключит свои замыкающие контакты в цепи K4, которое, в свою очередь, разомкнет цепь KM4, и замкнет цепь KM5. Обмотки статора двигателя при этом переключаются с треугольника на звезду. При увеличении нагрузки (более 50% номинальной) происходит переключение обмоток статора со звезды на треугольник, Нормальная остановка двигателя осуществляется нажатием кнопки SB3, а в аварийных случаях разрывается один из блокировочных контактов в цепи контактора K2, электродвигатель отключается от сети и накладываться тормоза. При скорости эскалатора 130% номинальной срабатывает центробежное реле. В аварийных ситуациях эскалатор можно выключить нажатием кнопки SB4.