5.4. Выбор кранового электродвигателя

Исходными данными при выборе электродвигателей крановых механизмов являются: статические и динамические нагрузки, приведенные к валу двигателя; параметры режима работы; время приложения статической и динамических нагрузок, а так же технологические особенности работы механизмов, определяющие число циклов.

В задачу выбора двигателя кранового механизма входят предварительный выбор двигателя, расчет его на удовлетворение теплового режима, а так же проверка на обеспечение заданных ускорений (обеспечение пускового режима и запаса сцепления для механизмов передвижения).

5.4.1. Расчет выбранного двигателя

Выберем двигатель для механизма подъема козлового грейферного крана, имеющего следующие характеристики:

• грузоподъёмность Q =10 т;

• скорость подъёма V_ном =0.4 м/с;

• масса подвески q= 4,8 т;

• режим нагружения работы электропривода – М6;

• диаметр барабана с канатом - 0,420 м ;

• передаточное число, i = 50;

• КПД механизма, η_мех =0,95;

• число включений в час -400;

• коэффициент числа механизмов, поднимающих груз,

m_п– 2.

1. Расчетная мощность:

Р_р=Р_ст,ном=9,81(Q+q)V_ном/(10³η_мехm_п)

Р_р=Р_ст,ном=9.81(10000+4800)0.4/(10³ ∙0.95∙2)=31 кВт

2. Частота вращения двигателя:

n=60i V_ном/(πD)

n=60∙50∙0.4/(3.14∙0.420)=910 об/мин

Исходя из режима работы и принятой системы электропривода находим значение коэффициента k_т =0.9.

Тогда: Р_ном,т= Р_ст,ном/ k_т=31/0.9=34 кВт

Так как Р_ном,т > Р_р, то предварительный выбор двигателя следует осуществлять по Р_ном.т. Выбираем электродвигатель серии 4MTF225М6 мощностью 37 кВт при ПВ=40% , n_ном=965 об/мин, М_ном=638 Н∙м²,имеющий момент инерции J_дв =0.75 кг∙м².

3. Определяем суммарный момент инерции:

J_общ=1.2J_дв+

J_общ=1.2∙2+ =1.56 кг∙м²

4. Эквивалентный КПД определяем по формуле:

η_экв= ,

где η_экв,б – КПД привода при числе включений N_в=0;

η_экв,N – эквивалентный КПД, определяемый по графикам при числе включений N_в;

n_max – синхронная частота вращения.

η_экв= 0.76

Проверяем двигатель по тепловому режиму при известной нагрузочной диаграмме:

Р_ном,т ≥ ,

где k_з –коэффициент, учитывающий мощности, закладываемый при проектировании электропривода;

ε_р – фактическая продолжительность включения электропривода;

ε_ном – номинальная продолжительность включения электропривода.

Р_ном,т ≥ 31=33 кВт

Поскольку Р_ном > Р_ном,т, выбранный электродвигатель серии 4MTF225М6 удовлетворяет требованиям предъявляемым к двигателю по тепловому режиму.

Понятие расчетной мощности определяется как мощность, на которую должен рассчитывать крановый двигатель по условиям обеспечения пускового режима. При определении расчетной мощности используется следующее выражение:

а = ,

где М_Д=k_п ∙γ_п ∙ М_ном

k_п ,∙γ_п –соответственно коэффициенты использования двигателей по пусковому моменту и кратность отношения максимального пускового момента к номинальному пусковому моменту.

А так же зависимость между относительным моментом статической нагрузки и мощностью, затрачиваемой на перемещение поступательно движущихся частей,

М_ст/ М_ном=Р_ст/ Р_р=m(G+Q_п)V_ном/(10³ Р_р)

получаем следующее выражение для определения расчетной мощности:

Р_р= ,

где G – масса перемещаемого механизма;

Но в нашем случае для механизмов подъема крана общего назначения Р_р= Р_ст,ном и при выполнении условия Р_ном> Р_р окончательно выбираем электродвигатель серии 4MTF225М6, так как Р_ном=37 кВт> Р_ном.т=34 кВт.