1 часть
.docxЗадание на курсовую работу № 11
Тема: “Электропривод малого грузового лифта ”
Программа работы:
Расчётная часть
-
Рассчитать статические моменты и моменты инерции, приведенные к валу двигателя.
-
Построить нагрузочные диаграммы механизма и привода, рассчитать электродвигателя и выбрать его по каталогу.
-
Рассчитать и построить электромеханические и механические характеристики двигателя для используемых режимов работы.
-
Определить момент тормоза, необходимый для обеспечения заданной точности остановки кабины.
-
Построить графики зависимости скорости и момента двигателя за один цикл работы.
-
Проверить двигатель по допустимому числу включений в час.
-
Определить расход электроэнергии за цикл работы, среднецикличесие КПД и коэффициент мощности.
Графическая часть
-
Кинематическая схема механизма.
-
Схема силовой цепи электропривода.
-
Тахограмма и нагрузочные диаграммы механизма и двигателя, механические характеристики, зависимости ω(t) и М(t) в динамических режимах.
Технические данные
1 |
Грузоподъемность |
981 Н |
2 |
Масса кабины |
125 кг |
3 |
Скорость движения кабины |
0,8 м/с |
4 |
Диаметр барабана лебедки |
0,32 м |
5 |
КПД редуктора |
0,63 |
6 |
Высота подъема |
8 м |
7 |
Момент инерции барабана |
0,9 кг*м2 |
8 |
Число канатов |
2 |
9 |
Передаточное число червячного редуктора |
31 |
10 |
Диаметр каната |
0,012 м |
11 |
Масса погонного метра каната |
0,62 кг |
12 |
Максимально допустимое ускорение |
2,0 м/с2 |
13 |
Допустимая неточность остановки |
0,02 м |
14 |
Относительная продолжительность включения (ПВ) |
15% |
15 |
Момент электромагнитного тормоза от номинального момента двигателя |
1,0 |
16 |
Отклонение момента тормоза |
15% |
17 |
Момент инеции редуктора |
0,1*Jдв |
18 |
Кинематическая схема механизма приведена на рис.1 |
|
Технические условия
-
Трёхфазная сеть переменного тока 380 В, 50 Гц.
-
Для привода подъемника используются двухскоростной асинхронных двигатель.
-
Торможение электропривода реализуется в два этапа: сначала электрическое – переключением обмоток двигателя с высшей скорости на низшую, а затем – механическое, посредством электромагнитного тормаза.
Рис.1 Кинематическая схема малого грузового лифта:
-
двигатель; 2-муфта с колодкой тормоза; 3-редуктор;
4- барабан лебедки; 5- канаты; 6-кабина
1. Определение статических нагрузок и моментов инерции, приведенных к валу двигателя подъемника
Найдем вес подъёмного лифта (кабины):
Найдём радиус приведения к валу двигателя
м
По заданию грузоподъемность кг.
Момент инерции приведенный к валу двигателя
кгм
кгм
Так как при подъеме привод работает в двигательном режиме, то надо делить на
Найдем моменты сопротивления при подъёме:
Теперь найдем момент сопротивления при спуске, причем привод здесь тоже работает в двигательном режиме с пустой кабиной:
2. Построение нагрузочной диаграммы механизма и привода и выбор его по каталогу.
Ускорение вала двигателя при пуске и торможении:
Время пуска
где – установившаяся скорость подъема, м/с.
Примем время пуска tп равным времени торможения tт в обоих направлениях движения подъемника.
Угловая скорость вращения вала ЭД
где – скорость подъемника, м/с. Расстояние, пройденное подъемником при пуске (торможении):
Расстояние, пройденное подъемником с установившейся скоростью:
Время движения подъемника с установившейся скоростью:
Время цикла:
Время работы при подъеме и спуске:
c.
Время работы суммарное:
Найдем продолжительность включения:
из стандартного ряда
Момент на валу ЭД при пуске на подъем:
Момент на валу ЭД при установившейся скорости при подъеме подъемника:
Момент на валу ЭД при торможении на подъем:
Момент на валу ЭД при пуске на спуск:
Момент на валу ЭД при установившейся скорости при спуске подъемника:
Момент на валу ЭД при торможении на спуске:
В итоге получим график:
Рис.2 Тахограмма и нагрузочная диаграммы подъемника
Эквивалентный момент ЭД за все время работы:
Определение потребляемой мощности и выбор электродвигателя. При определении номинального расчетного момента для учета момента инерции самого двигателя примем поправочный коэффициент из ряда.
Принимаем
Номинальная расчетная мощность ЭД при :
Частота вращения ЭД расчетная:
Тип двигателя |
4А100L4 |
Номинальная частота вращения nн ,об/мин |
1500 |
Номинальная мощность Рн ,кВт |
3,2 |
Номинальное напряжение Uн ,В |
380 |
P2НОМ, кВт |
3,2 |
, % |
82 |
0,82 |
|
2,2 |
|
1,6 |
|
1,8 |
|
% |
3,7 |
% |
28 |
3,4 |
|
0,13 |
|
0,14 |
|
0,079 |
|
0,2 |
|
0,086 |
|
0,22 |
|
Xк.п |
0,23 |
7,0 |
3. Расчет электромеханических и механических характеристик
Нарисуем схему замещения для нахождения недостающих параметров схемы (рис. 3)
Рис.3 Схема замещения
Найдем X1 и R1 по следующим формулам:
Ом.
Приведенные ниже формулы нужны для составления (табл.1)
s |
M |
Cos(f) |
||||||||
1 |
0 |
36.33 |
10.46 |
24.5 |
8.91 |
24.54 |
10.09 |
26.536 |
165.08 |
0.925 |
0.8 |
15.7 |
37.30 |
10.18 |
29.05 |
8.452 |
29.09 |
9.63 |
30.64 |
290 |
0.949 |
0.6 |
31.4 |
39.05 |
9.73 |
35.33 |
7.71 |
35.38 |
8.89 |
36.48 |
572.3 |
0.97 |
0.4 |
47.1 |
42.97 |
8.84 |
43.78 |
6.37 |
43.82 |
7.55 |
44.47 |
1318 |
0.985 |
0.2 |
62.8 |
56.9 |
6.67 |
49.87 |
3.62 |
49.9 |
4.8 |
50.1 |
3421 |
0.995 |
0 |
78.5 |
|
0.000 |
0.000 |
0 |
0.042 |
1.18 |
1.18 |
0.00 |
0.035 |
-0.2 |
94.2 |
39.23 |
9.68 |
-105 |
7.638 |
-105 |
8.81 |
105.33 |
-10160 |
-0.996 |
-0.4 |
109.9 |
31.5 |
12.04 |
-81.2 |
11.8 |
-81.1 |
12.9 |
82.2 |
-4533 |
-0.987 |
-0.6 |
125.6 |
30.94 |
12.27 |
-56.2 |
12.27 |
-56.2 |
13.4 |
57.8 |
-1451 |
-0.97 |
-0.8 |
141.3 |
31.0 |
12.2 |
-41.8 |
12.17 |
-41.8 |
13.35 |
43.8 |
-601.9 |
-0.953 |
-1 |
157 |
31.29 |
12.14 |
-33.0 |
12.0 |
-32.9 |
13.18 |
35.5 |
-299 |
-0.928 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Табл. 1
По данным таблицы нарисуем графики естественной механической характеристики и естественной электромеханической характеристики двигателя
Рис.4 Естественная механическая характеристика двигателя
Рис.5 Естественная электромеханическая характеристика двигателя
Литература
-
Вешеневский С.Н. Характеристики двигателей в электроприводе, Москва «Энергия» 1977г.- 431с.
-
Асинхронные двигатели серии 4А: Справочник/ А90 А.Э. Кравчик, М.М. Шлаф, В.И. Афонин, Е.А. Солоболенская.- М.: Энергроиздат, 1982.- 504 с