Архив2 / курсовая docx525 / kursovaya_el_tekh

Московский государственный строительный университет Кафедра электротехники и электропривода Курсовая работа <<Расчёт и выбор электродвигателя и электрических аппаратов управления электропривода строительного башенного крана>>

МиАС 3-1 (полный номер группы)

Зятик Сергей Игоревич (фамилия ,имя, отчество студента)

А-20 (полный код расчётного варианта)

Выполнил << >> 2012г.

Подпись студента Сдано на кафедру<< >> 2012г. Проверил<< >> 2012г.

Фамилия преподавателя Данилов-Нитусов (подпись) Согласно варианту А-20 задания на курсовую работу определены следующие исходные данные для выбора электродвигателя и аппаратов управления электропривода строительного крана: Электродвигатель серии 4MTF или 4MTH Продолжительность включения расчётная ПВр=40% Номинальная грузоподъёмность крана Qном=8,Т=8000,кг Номинальная скорость подъёма груза Vг.ном=0,32, м/с Кратность полиспаста iп=4 Диаметр барабана лебёдки с канатом, намотанным в один слой, Dб=0,32,м Суммарный КПД механизма ɳ=0,8 В расчётах используются исходные данные и данные , получаемые в ходе выполнения работы.

ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ МЕХАНИЗМА ПОДЪЁМА ГРУЗА

1. Расчёт натяжения идущей на канатный барабан лебёдки ветви каната Sб при подъёме номинального груза: Sб= ==26,487 ,(кH)

ɳп= = ,где к=1,05; g=9,81 ,(м/), ɳ=0,7, ɳтм=0,9

2. Определение скорости навивки каната на барабан:

Vк=Vг.ном*iп=0,32*4=1.28 ,(м/с).

3. Расчёт мощности электродвигателя (расчётной, требуемой): Pр===41,4374 ,(кВт) ,где Kн=1,1.

4. Определение частоты вращения барабана: nб= = =76,4331 , ()

Выбираем двигатель Паспортные данные

Рном=45, кВТ nном=576, () Ток статора= 103, А cosᵩ=0.76 I2ном=146,А-ток ротера Е2н=181,В Ммах=1940,Н*М

Расчётные данные

I10=57.8,А cosᵩ0=0,08 R1=0.06, Ом Х1=0,21, Ом R2=0.027,Ом =3,72 Х2=0,0645,Ом

5.Расчёт передаточного числа редуктора. ip===7,536

6.Расчёт статического момента сопротивления на валу канатного барабана.

Мсб=Sб*= 26,487*=4,2379,кН*м

7.Расчёт статического момента сопротивления движению, приведённого к валу электродвигателя. Мс=Мсб*=4,2379*=0,6248,кН*м = 624,8,Н*м

Расчёт симметричного пускорегулирующего реостата.

8.Номинальный момент вращения

Мном===746,0938, Н*м

9.Коэффициент перегрузочной способности

λ===2,6002

10.Частота вращения магнитного поля электродвигателя (синхронная скорость)

n1===600, об/мин р- число пар полюсов

11.Номинальное скольжение

Sном===0,04

12.Номинальное расчётное сопротивление

R2ном===0,71576, Ом

13.Активное сопротивление фазы обмотки ротора при номинальном скольжении.

R2=R2ном*Sном=0,71576*0,04=0,0286, Ом

14.Коэффициент трансформации ЭДС

Из данных =3,72 ==1,92873

15. Критическое скольжение при работе на естественной механической характеристике.

Sкр===0.234

Расчёт реостата

16.Расчёт механической характеристики электродвигателя по формуле Клосса.

При S=Sном

М=Ммах*=1940*=701,Н

q=2*=2**0,234=0,2639

При S=Sкр*0,7

М=Ммах*=1940*=1835,Н

При S= Sкр

М=Ммах*=1940*=1940,Н

При S=0,5

М=Ммах*=1940*=1544,Н

При S=0,8

М=Ммах*=1940*=1111,Н

При S=1

М=Ммах*=1940*=925,Н

Таблица вычислений М

S	0	Sном	Sкр*0,7	Sкр*	0,5	0,8	1
М,Н*м	0	701	1835	1940	1544	1111	925

Пиковый (максимальный пусковой) момент Ммах

М1=(0,75…0,85)*Ммах=(0,75…0,85)*1940=1455…1649, Н*м М ak=7.95,мм de=43.33,мм ac=4,56,мм ef=24.1,мм cd=8.52,мм fg=40.53,мм 17. Добавочные сопротивления rдоб1=r2*=0.0286*=0.1458, Ом rдоб2=r2*=0.0286*=0.086699, Ом rдоб3=r2*=0.0286*=0.051552, Ом rдоб4=r2*=0.0286*=0.0306506, Ом rдоб5=r2*=0.0286*=0.030650566, Ом

18.Полные сопротивления цепи ротора при различных ступенях реостата определяются по формулам.

Rp1= rдоб1+ rдоб2+ rдоб3+ rдоб4+ rдоб5+r2= =0.1458+0.086699+0.051552+0.0306506+0.030650566+0,0286= =0.3597061, Ом

Rp2= rдоб2+ rдоб3+ rдоб4+ rдоб5+r2= =0.086699+0.051552+0.0306506+0.030650566+0,0286=0,2139061,Ом

Rp3= rдоб3+ rдоб4+ rдоб5+r2= =0.051552+0.0306506+0.030650566+0,0286=0,127207128, Ом

Rp4= rдоб4+ rдоб5+r2=0.0306506+0.030650566+0,0286=0,75655,Ом

Rp5= rдоб5+r2=0.030650566+0,0286=0,045,Ом

Расчёт добавочного сопротивления в цепи ротора для режима динамического торможения с независимым возбуждением.

19.Напряжение на выходе трёхфазного двухполупериодного выпрямителя.

Ud0=1.35U2л===270,В Принимаем к12=1,9

U1л,U2л- первичное и вторичное линейное напряжение понижающего трёхфазного трансформатора.

20. Долевой момент сопротивления ===0,8374, Н*м

21.Долевая скорости

===0.1 ,об/мин

22.Тормозной момент в режиме динамического торможения

=(1,3…1,6)*=(1,3…1,6)*0,8374=1,08862…1,33984, Н*м

23.Долевое (относительное) полное активное сопротивление цепи ротора в режиме динамического торможения определяется по формуле.

==0,4, Ом полное активное сопротивление цепи ротора в режиме динамического торможения. Iв=Ki*I10=2*57.8=115.6 ,А

=*=0,4*0,71576=0,286304, Ом

24. Определение полного расчётного сопротивления цепи возбуждения. Rв===2,2244, Ом 1.05-коэффициент учитывает возможность снижения напряжения в цепи электропитания крана (колебания напряжение сети)

25. Рассчитываем добавочное сопротивление в цепи возбуждения rв=Rв-2r1=2.2244-2*0.06=2.1044, Ом

2r1-активное сопротивление двух обмоток статора, к которым последовательно подано выпрямленное постоянное напряжение Uд0.

26. Определение сопротивления реостата в цепи ротора для режима динамического торможения.

rдт=-2r2=0.286304-2*0,0286=0,229104, Ом

r2-активное сопротивление одной фазы ротора при номинальном скольжении rдт- добавочное сопротивление в цепи ротора; определяет искусственную механическую характеристику при динамическом торможении. Расчёт сопротивления реостата в цепи ротора для режима динамического торможения rдт производят при условии, что основной пускорегулирующий реостат rрс замкнут накоротко, по формуле rрс= rдоб1+ rдоб2+ rдоб3+ rдоб4+ rдоб5=0 Введением сопротивления пускорегулирующего реостата можно регулировать величину малой посадочной скорости спуска грузов различного веса.

Выбор аппаратов управления и защиты.

Выбор аппаратов коммутации электрических цепей ( контакторов) При выборе контактора для цепи статора электродвигателя КМ1 должно выполниться условие Iкт > I1ном

Iкт- номинальный ток продолжительного режима работы контактора I1ном-номинальный ток статора электродвигателя Контактор постоянного тока КМ2 для цепи возбуждения выбирается из аналогичных условий.

Для цепи ротора электродвигателя (N контакторов в пусковом режиме и контактор КМ3 в режиме динамического торможения) должно выполняться общее условие.

Км2, Км3-6022 Км6, Км7, Км8,Км9-6022 Км10-6022 Км4-603 Км5-6023 Кт1-603

Выбор реле максимального тока.

Реле максимального тока предназначено для защитного отключения цепи статора электродвигателя при токах статора превышающих номинально значение Выбор реле осуществляется по двум условиям:

1. По допустимому току Iк.допI1ном Iк.доп- допустимый ток катушки, указанный в каталоге данного типа реле максимального тока.

2. По току срабатывания реле Iср=(1,6…2,25)*I1ном=(1,6…2,25)*103=164,8…231,75 ,А

Выбираем 2ТД.304.0.96-10

Выбор тормозного устройства

Условием выбора колодочного тормоза с приводом от электромагнитов является следующее:

Мт=Кз.т*=2*=584,88,Н*м

Кз.т-коэффициент запаса тормоза

94-коэффициент, учитывающий различия в системах единиц.

Выбираем КМТ4А