- •1 Загальна частина
- •1.1 Призначення, будова, принцип дії механізму підйому крана
- •1.2 Вимоги до електропривода механізму підйому крана
- •1.3 Обгрунтування вибору системи електропривода
- •1.4 Розрахунок потужності двигуна для механізму підйому крана
- •1.4.1 Попередній вибір двигуна
- •1.4.2 Розрахунок навантажувальної діаграми привода
- •1.4.3 Перевірка двигуна за умовами нагріву і перевантажувальної здатності
- •1.5 Короткий опис схеми керування двигуном механізму підйому крана
- •2 Спеціальна частина
- •2.1 Розрахунок та вибір пускорегулювальних резисторів для механізму підйому вантажу мостового крана
- •2.2 Розрахунок механічних характеристик при обраних опорах
- •3 Техніка безпеки
- •3.1 Техніка безпеки при експлуатації та ремонті електроустаткування механізму підйому крана
1.3 Обгрунтування вибору системи електропривода
Вибір приводу кранових механізмів визначається: вантажопідйомністю, номінальною швидкістю руху, необхідним діапазоном регулювання швидкості, жорсткістю механічних характеристик та числом вмикань за годину.
У електроприводах сучасних кранів використовують двигуни постійного і змінного струму.
ДПС складні в експлуатації та ремонті, менш надійні через наявність щітко - колекторного вузла, та необхідно застосування спеціальної апаратури лдя регулювання швидкості.
Двигуни змінного струму більш прості за конструкцією, через це простіші в ремонті та експлуатації та немає необхідності в додатковому електроустаткуванні.
АД з короткозамкненим ротором не застосовуються через необхідність плавного пуску та гальмування.
Переглянувши недоліки і переваги різних двигунів обираємо двигун саме змінного струму. А саме АД з фазним ротором і східчастим регулюванням кутової швидкості шляхом зміни опору в колі ротора. Такий привод простий, надійний, допускає велику кількість вмикань за годину, застосовується при великих і середніх потужностях. За допомогою резисторів в колі ротора можна в широких межах змінювати момент при пуску, одержувати бажані прискорення і плавність пуску, зменшувати струми на втрати енергії в двигуні при перехідних процесах, а також одержувати знижені кутові швидкості.
1.4 Розрахунок потужності двигуна для механізму підйому крана
Вихідні дані:
Маса вантажу, що підіймають mв = 20 т;
Маса вантажозахоплюючого пристрою mo = 0,9 т;
Швидкість підйому Vп = 0,25 м/с;
Діаметр барабана Дб = 0,56 м;
Висота підйому Н = 8,5 м;
Число циклів на годину Nц = 10;
ККД механізму n = 0,79.
1.4.1 Попередній вибір двигуна
1.4.1.1 Максимальна статична потужність двигуна, необхідна для підйому номінального вантажу, кВт.
Рс = (10 3 × ( mв + mo) × 9,81 × Vп) / (1000 × hм) , (1.1)
Рс = (10 3× (20+0,9) ×9,81×0,25)/(1000×0,079)=64,88 кВт.
1.4.1.2 Визначаємо величину еквівалентної потужності для робочої чатини циклу (без пауз) :
Р'попер = α × Рс , (1.2)
Р'попер = 0,85×64,88=55,15 кВт.
де α - коефіцієнт, що враховує циклічність роботи механізму, визначається за кривими в залежності від типу крана та механізму, α=0,85.
1.4.1.3 Розраховуємо орієнтовну тривалість вмикання двигуна менханізму підйома крана:
ТВроз=К1×tр×100/Тц, (1.3)
де К1 - кількість операцій протягом одного циклу; К1= 4;
tр - час однієї операції, с.
ТВроз=4×34×100/360=33,7 % .
Визначаємо час роботи привода в одному циклі tр, с:
tр = Н / Vп , (1.4)
tр =8,5/0,25=34 с .
Визначаємо загальний час цикла привода tц, с:
Тц = 3600 / Nц, (1.5)
Тц = 3600 / 10 = 360 с .
Визначаємо попередню потужність двигуна при стандартному значенні тривалості вмикання 40%, кВт:
(1.6)
,
=53,6 кВт.
1.4.1.4 За таблицею 13.16 [2,с.444] задаємося частотою обертання двигуна (nо, об\хв), nо = 1000 об\хв .
1.4.1.5 За отриманим під час розрахунків значенням Рпоперед та обраним значенням nо за каталогом обираємо виходячи із умови Рн ≥ Рпоперед двигун змінного струму типу МТН, частотою живлячої мережі 50 Гц та напругою U= 380 В. Паспортні дані двигуна заносимо з каталогу до таблиці 1.1.
Таблиця 1.1 - Паспортні дані двигуна
Тип двигуна |
Рн,кВт |
nн, об\хв |
wн 1\с |
Ic, А |
Uс, В |
Iр,н, А |
Uр,н,В |
Ммах Нм |
Jдв кг×м2 |
ТВ,% |
Ступінь захисту |
МТН 512-6 |
55 |
960 |
100,8 |
120 |
380 |
105 |
340 |
1630 |
1,025 |
40 |
IP-44 |
1.4.1.6 Визначаємо кутову швидкість обертання двигуна, 1/с:
wн = 2p × nн / 60 = 0,105×nо , (1.7)
wн = 2×3,14×970/60=0,105×960=100,8 1/с .
1.4.1.7 Визначаємо номінальний момент двигуна, Н м :
Мн = 103 × Рн / wн , (1.8)
Мн = 103 × 55/100,8=545,66 Нм.