2.1. Расчет мощности электродвигателя в первом приближении.

Используется следующая формула для расчета мощности электродвигателя:

где коэффициент запаса k₃ приближенно позволяет учесть влияние динамических нагрузок, k₃ = 1,1—1,5. В зависимости от соотношения времени пуска (t_п) к времени установившегося движения (t_у) при t_п/t_y<0,05 следует брать меньшее из указанных значений, а при t_п/t_y≥0,25— большее.

Оценка времени пуска (t_п) и торможения (t_T) производится по ускорению, задаваемому в пределах а = 0,5— 1,5 м/с², и установившейся скорости подъема лифта:

По заданной высоте подъема груза H определяются путь, проходимый лифтом с установившейся скоростью (H_y), и времяустановившегося движения:

К_з

t_п/t_у

1,5

1,1

0 0,05 0,25

Рис.2

Время работы электродвигателя при подъеме и спуске лифта принимается одинаковым:

tр₁=t_р2=t_y+2t_п=4,5+2×1,5=7,5c.

По заданному числу циклов в час определяется время одного цикла:

В соответствии с заданным циклом работы грузового лифта (подъем груза, пауза, спуск пустой кабины, пауза) определяется среднеквадратичный момент нагрузки:

При подъеме груза:

-грузоподъемность.

При спуске пустой кабины:

Так же продолжительность включения:

Как правило, ПВ отличается от стандартных значений (ПВ_СТ = 15, 25, 40, 60%), поэтому мощность электродвигателя приводится к стандартному значению ПВ_СТ:

2.2. Выбор электродвигателя из каталога.

Электродвигатель выбирается из каталога в соответствии с условиями:

В большинстве случаев в качестве приводных электродвигателей лифтов применяются одно- и двухскоростные асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором.

Наиболее проста система электропривода с односкоростным электродвигателем, который выполняется с повышенным скольжением, обладает при относительно больших значениях пускового момента небольшим пусковым током. Пуск электродвигателя осуществляется непосредственным подключением обмотки статора к питающей сети, остановка — отключением электродвигателя от сети с одновременным наложением колодок механического тормоза. Недостаток этой системы электропривода — наложение механического тормоза на полной рабочей скорости, что вызывает ускоренный износ колодок тормоза. Кроме того, не может быть получена высокая точность остановки кабины на заданном уровне, так как при постоянной величине тормозного усилия механического тормоза путь торможения при различных загрузках кабины различен. Такие системы электроприводовприменяются для тихоходных лифтов (до 0,75 м/с) при малой высоте подъема и небольшой интенсивности работы.

Наиболее распространена система электропривода лифта, в которой используются специализированные лифтовые двухскоростные асинхронные электродвигатели с двумя независимыми обмотками на статоре, обеспечивающими соотношение скоростей 1:3 или 1:4. Эти электродвигатели имеют повышенные пусковые моменты; ограниченные значения максимальных моментов как в двигательном, так и в генераторном режимах; ограниченные значения пусковых токов и др. Двухскоростной электродвигатель позволяет снижать в несколько раз рабочую скорость лифта перед остановкой, что уменьшает износ тормозного устройства и увеличивает точность остановки. Пуск лифта в такой системе осуществляется подключением к сети обмотки большой скорости.

При этом лифт разгоняется и переходит на рабочую скорость. Перед остановкой лифта производится отключение от сети этой обмотки и включение обмотки малой скорости. Электродвигатель переходит в режим генераторного торможения, скорость лифта снижается (в 3 или 4 раза), и лифт подходит к заданному уровню высоты. Остановка осуществляется отключением от сети обмотки малой скорости и наложением механического тормоза. Обмотка малой скорости обеспечивает также перемещение лифта на сниженной скорости в режиме ревизии.

Тип электродвигателя расшифровывается следующим образом: первая цифра — порядковый номер серии; А — асинхронный; Н — защищенного исполнения; Ф —с пристроенным вентилятором; цифры 11—52 и 160—250 —габарит; последующие цифры —число полюсов обмоток (для двухскоростных двигателей в числителе указано число полюсов обмотки большой скорости, в знаменателе —малой скорости); Н —малошумный; Л —лифтовой; Б —со встроенной температурной защитой.

Лифтовые электродвигатели работают от сети переменного тока частотой 50 Гц, напряжением 220 и 380 В.

Средний срок службы лифтовых электродвигателей — 15 лет при общей наработке 40 000 ч с заменой подшипников через каждые 12 000 ч и обмоток через 20 000 ч.

Выбираем 4 АН-250-6/24 НЛБ

Р=20,0/5,0 кВт

N=1000/250

Скольжение 5/12%

=90/38%

Сos =0,75/0,35

Кратность пускового тока 6,0/2,0

ПВ=60%

Момент инерции ротора 1,0

Допустимое число включений 90

M=510 кг

Расчет механических характеристик асинхронных двигателей лифтов может быть выполнен с использованием формулы Клосса:

где М_к — критический (максимальный) момент электродвигателя;

s — скольжение; ;

n₁ -частота вращения магнитного поля статора р — число пар полюсов; n- — частота вращения вала электродвигателя.

f1 –частота питающего тока

Критическое скольжение s_к определяется по формуле

Для большей скорости

Для меньшей скорости

где k_м — кратность максимального момента;

М_н и S_н— номинальные значения момента электродвигателя.

Знак «плюс» в формуле относится к двигательному режиму, знак «минус» — к генераторному.

Задаваясь различными значениями скольжения (s = 0,l; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 0,9), по формуле рассчитывается зависимость М (s), и по формуле

осуществляется переход к механической характеристике электродвигателя — n = F (М).

Необходимо иметь в виду, что формула Клосса является приближенной, дающей ощутимую погрешность в определении пускового момента

М_п(s=1,0), в связи с чем его значение необходимо брать непосредственно из каталога.

Для расчета механической характеристики двухскоростного асинхронного двигателя при работе с обмоткой малой скорости используются те же формулы, но в режиме генераторного торможения надо задаваться отрицательными значениями скольжения (s =-0,1; -0,2; -0,4; -0,6; -0,8; -1,0 и т. д.);

где n_1M и n_1б – частоты вращения магнитного поля статора при работе соответственно с обмоткой малой и большой скорости.

Механические характеристики двухскоростного асинхронного двигателя лифта приведены на рис. 3

Большая скорость, двигательный режим. Табл.1

s	0,1	0,2	0,4	0,6	0,8	1,0
	900	800	600	400	200	0
	372,2	570,9	591,2	491,6	403,7	337,7

Малая скорость, двигательный режим. Табл.2

S	0,1	0,2	0,4	0,6	0,8	1,0
	225	200	150	100	50	0
	185,7	319,8	411,5	387,1	339,1	294,2

Малая скорость, генераторный режим. Табл.3

S	-0.1	-0,5	-1,0	-1,5	-2,0	-2,5	-3,0
	275	375	500	625	750	875	1000
	-185,7	-405,8	-294,2	-213,9	-165,7	-134,6	-113,1