- •Введение:
- •Требования:
- •1.Исходные данные для проектирования
- •1.1 Описание рабочей машины
- •1.2 Исходные данные для проектирования электропривода
- •2. Расчёт мощности Двигателя
- •2.1 Нагрузочные диаграммы скорости ро
- •2.2 Нагрузочные диаграммы моментов ро
- •2.3 Расчет мощности двигателя
- •3. Выбор типа двигателя
- •3.1 Обоснование выбора рода тока и типа электропривода
- •3.2 Выбор двигателя
- •3.2.1 Выбор двигателя по конструктивному исполнению
- •3.2.2 Выбор двигателя по скорости
- •3.2.3 Выбор типа и мощности двигателя
- •4. Выбор редуктора
- •5. Приведение статических моментов и моментов инерции к валу двигателя
- •6. Предварительная проверка двигателя по нагреву и производительности
- •7. Выбор основных элементов электропривода
- •7.1. Общие положения
- •7.2. Выбор преобразователя
- •7.3. Выбор фильтров, автоматических выключателей, тормозного резистора
- •8. Расчёт статических характеристик
- •8.1 Общие положения
- •8.2 Расчет естественных характеристик двигателя
- •8.3. Расчёт характеристик, проходящих через заданную точку
- •9. Расчет переходных процессов электропривода
- •9.1 Общие положения
- •9.2. Составление структурной схемы асинхронного двигателя
- •9.3 Расчёт переходных процессов и построение нагрузочных диаграмм Электропривода
- •10. Расчет параметров схем включения, обеспечивающих пуск и торможение двигателя
- •10.1 Пуск и торможение в системе преобразователь – двигатель
- •11 Интегральные показатели переходных процессов
- •11.1 Общие положения
- •11.2 Проверка на перегрузочную способность
- •11.3 Угол поворота вала двигателя и проверка на заданную производительность
- •11.4 Проверка по нагреву двигателя, преобразователя
- •11.4.1 Проверку выбранного двигателя по нагреву
- •11.4.2 Проверка по нагреву преобразователя
- •11.5 Расчёт энергетических показателей электропривода
- •Заключение
3.2.2 Выбор двигателя по скорости
Выбор двигателя по скорости должен при известной кинематической схеме рабочей машины обеспечить требуемые скорости технологического процесса. При этом предварительно должен быть намечен способ регулирования скорости двигателя, обеспечивающий наилучшие технико-экономические показатели.
Если на естественной характеристике выполнять возвратный ход, то рабочий ход должен выполняться на пониженной скорости при снижении напряжения (или частоты) или с введенными резисторами в силовой цепи при питании от цеховой сети.
Основная скорость движения электропривода называется скорость на естественной механической характеристике при номинальных напряжении, частоте, потоке двигателя.
3.2.3 Выбор типа и мощности двигателя
Для повторно-кратковременного режима работы следует выбирать двигатели специальных серий, предназначенных для этого режима (режим работы S3). Наиболее известна краново-металлургическая серия, в которой по сравнению с двигателями общепромышленной серии:
– усилены быстро нагревающиеся части (коллектор – в двигателях постоянного тока, усилены обмотки статора и ротора асинхронных двигателей – выдерживают токи короткого замыкания)
– за счет уменьшения диаметра ротора (якоря) снижены моменты инерции;
– увеличена перегрузочная способность двигателей до 3…4 значений номинального момента.
Двигатели этой серии (переменного тока – типа 4MTF(H)) имеют другой способ нормирования, при котором в каталоге указывается допускаемая нагрузка на валу при различных значениях ПВКАТ=15, 25, 40, 60, 100%.
Двигатель выбирается по каталогу таким образом, чтобы значение его мощности при ПВКАТ было бы равно или несколько больше мощности Рдв, рассчитанной по формуле (11)
В результате был выбран двигатель 4MTКF(H)132L6 :
Таблица 3
Исходные данные двигателя
Двигатель:
|
Мощность на валу двигателя, кВт ПВ=60% |
Частота вращени, об/мин |
Ток статора при 380 В. |
cos |
КПД,% |
Mmax, Нм |
Мпуск,Нм |
Iпуск при 380 В, А |
Момент инерции двигателя, Нм |
4MTKF(H)132L6 |
4.5 |
920 |
12.4 |
0.66 |
0.74 |
155 |
145 |
57 |
0.09 |
Принимается r1=1.07Ом, Io=8A, Rкз=3.36Ом, Xкз=2.87Ом,Kr=1.97.
Данные указаны для ПВ=60%
4. Выбор редуктора
Передаточное число редуктора определяется по номинальной скорости вращения выбранного двигателя Н и основной скорости движения исполнительного органа v0:
, где D – диаметр колеса (ролика, шкива и т.п.), находящегося на выходном валу редуктора и преобразующего вращение вала в поступательное движение исполнительного органа рабочей машины.
Редуктор выбирают исходя из требуемого передаточного числа, заданного значения номинальной мощности (или моментов на тихоходном и быстроходном валу) и скорости выбранного двигателя с учетом характера нагрузки (режима работы) РО, для которого проектируется электропривод.
Выбранный редуктор должен иметь передаточное число, равное или несколько меньшее расчетного значения. При передаточном числе, превышающем расчетное значение, скорость на валу рабочего органа не достигнет заданного значения, что приведет к снижению производительности рабочей машины.
Режим работы редуктора для рассматриваемых в данном пособии рабочих машин следует принимать “тяжелый”.
Передаточное число
Для этого передаточного числа и требуемого пускового момента подходит Цилиндрический Двухступенчатый редуктор 1Ц2У-250:
Таблица 4.
Исходные данные для выбранного редуктора
Редуктор |
Передат Число
|
Номин. крутящий момент, Н*м |
Номинальная радиальная нагрузка на валу, Н |
,% |
Масса, кг. | |
Входном |
Выходн. | |||||
1Ц2У250 |
40 |
5000 |
3150 |
18000 |
97 |
320 |
Номинальный момент на выходном валу указан для ПВ=100%