Калининградский Государственный Технический Университет

Кафедра: «Электрооборудования Судов и Электроэнергетики»

Курсовая работа

на тему:

«Расчёт электропривода грузоподъёмного механизма»

Калининград 2004

Содержание:

1. Исходные данные для расчётов……………………………………………

2. Построение упрощённой нагрузочной диаграммы механизма

и предварительный выбор мощности двигателя………………………….

1. Построение упрощённой нагрузочной диаграммы двигателя………….

2.2 Расчёт статической мощности на выходном валу механизма…………...

2.3 Расчёт статической мощности на валу двигателя………………………...

2.4 Построение упрощённой нагрузочной диаграммы двигателя…………..

2.5 Расчёт требуемой мощности двигателя по упрощённой нагрузочной

диаграмме…………………………………………………………………...

3. Построение механической и электромеханической характеристики……..

3.1 Расчёт и построение механической характеристики……………………...

3.2 Расчёт и построение электромеханической характеристики……………..

4. Построение нагрузочной диаграммы………………………………………..

4.1 Подъём номинального груза………………………………………………..

4.2 Тормозной спуск груза……………………………………………………...

4.3 Подъём холостого гака……………………………………………………..

4.4 Силовой спуск силового гака………………………………………………

5. Проверка выбранного двигателя на обеспечение заданной

производительности лебёдки………………………………………………...

6. Проверка выбранного двигателя на нагрев…………………………………

7. Силовая схема преобразователя частоты с инвертором напряжения……..

8. Список используемой литературы…………………………………………..

1. Исходные данные для расчётов

Род тока Грузоподъёмность Gгркг Высота подъёма груза lп ,м Высота спуска груза lс ,м Переменный Продолжение таблицы 1 Вес грузозахватывающего устройства Gх.г ,кг Диаметр грузового барабана D,м Время пауз нагрузочной диаграммы ti ,с tп1 tп2 tп3 tп4 Продолжение таблицы 1 КПД механизма лебёдки η Скорость подъёма спуска груза υп, м/с Скорость подъёма спуска грузозахватывающего устройства υп.х.г, м/с Продолжение таблицы 1
	Посадочная скорость груза υ`с, м/с	Наименование исполнительного механизма	Система управления	Род тока
		Асинхронный двигатель	Преобразователь частоты с инвертором напряжения	Сеть переменного тока 380В

Таблица -1- Исходные данные для расчётов

2. Построение упрощённой нагрузочной диаграммы механизма

и предварительный выбор мощности двигателя

2.1 Построение упрощённой нагрузочной диаграммы двигателя

Продолжительность включения рассчитываем по формуле:

(1) где

(2)

(3)

Время работы двигателя при подъёме груза:

(4)

Время работы двигателя при спуске груза:

(5) Время работы двигателя при подъёме холостого гака:

(6) Время работы двигателя при спуске холостого гака:

Здесь скорость спуска холостого гака равна скорости подъёма холостого гака

(7)

Суммарное время включённого состояния двигателя:

Определяем продолжительность включения двигателя

2.2 Расчёт статической мощности на выходном валу механизма.

Статическая мощность на выходном валу при подъёме груза:

(8) Статическая мощность на выходном валу при спуске груза:

(9)

Статическая мощность на выходном валу при посадке груза:

(10) Статическая мощность на выходном валу при подъёме холостого гака:

(11) Статическая мощность на выходном валу при спуске холостого гака:

(12)

2.3 Расчёт статической мощности на валу двигателя.

Статическая мощность на валу двигателя при подъёме груза:

(13) Статическая мощность на валу двигателя при спуске груза:

(14) Статическая мощность на валу двигателя при посадке груза:

(15)

Статическая мощность на валу двигателя при подъёме холостого гака:

Здесь η_х.г =0,2

(16)

Статическая мощность на валу двигателя при спуске холостого гака:

(17)

2.4 Построение упрощённой нагрузочной диаграммы двигателя.

Рисунок 1 – Упрощённая нагрузочная диаграмма двигателя

2.5 Расчёт требуемой мощности двигателя по упрощённой нагрузочной диаграмме

Средне квадратичную мощность рассчитываем по формуле:

(18) где β_i- коэффициент, учитывающий ухудшение теплоотдачи и рассчитывается для всех рабочих участков по формуле:

(19) Здесь β₀- коэффициент, учитывающий ухудшение теплоотдачи при неподвижном роторе

Для двигателей открытого и защищённого исполнения β₀=0,25÷0,35

Для двигателей закрытого обдуваемого исполнения β₀=0,3÷0,55

Для двигателей закрытых без обдува β₀=0,7÷0,78

Для двигателей с принудительной вентиляцией β₀=1

Принимаем β₀=0,4 и υ_ном= м/с

При подъёме груза:

(20) При спуске груза до одного метра:

(21) При посадке груза:

(22) При подъёме холостого гака:

(23) При спуске холостого гака:

(24)

Таблица 2 – Сводная таблица данных для расчёта среднеквадратичной

мощности

Участок	Рс кВт	tр ,с	υ, м/с	υн м/с	β
1
2
2 посадочный
3
4

Запишем выражение для расчёта среднеквадратичной мощности двигателя:

=

(25)

Номинальную мощность двигателя находим по формуле:

(26) где k_з=1,2 – коэффициент запаса

ПВ_ном=40% - номинальная продолжительность включения

По справочнику выбираем двигатель марки , который имеет следующие характеристики:

Номинальная мощность Р_н= кВт

Номинальное скольжение s_н= %

Частота вращения n= об/мин

Номинальный ток статора I_ном= А

Номинальный КПД η_н= %

Номинальный коэффициент мощности cosφ_н=

Момент инерцииJ = кг·м²

Число пар полюсов р =