Источник теоретического материала 1.6.1.5 / Лекции 6 семестр / Лекция 17

Лекция № 17 –2ч.

Выбор электродвигателя грузоподъёмной машины.

План лекции.

1. Выбор электродвигателя грузоподъёмной машины.

1. Выбор электродвигателя

Максимальная статическая мощность Р_СТ (кВт), которую должен иметь механизм в период установившегося движения

, (2.15)

где - предварительное значение КПД привода механизма, принимается =0,8...0,85.

В крановых механизмах целесообразно использовать двигатели следующих серий: MTF, MTH, 4MTH, MTKH, MTKF, Д, 4А (прилож. 4). Из них наибольшее применение получили серии MTF, MTH, 4MTH. Серия МТН отличается более высоким классом нагревостойкости изоляции по сравнению с серией MTF. Поэтому двигатели серии MTF рекомендуется использовать только при легком режиме работы. При группах режимов работы 1М...3М разрешается использовать асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором общепромышленной серии 4А. При весьма тяжелом режиме работы рекомендуется использовать двигатели постоянного тока с последовательным возбуждением серии Д.

При выборе типа двигателя необходимо выполнить два условия:

- ПВ_ДВ=ПВ_МЕХ;

- Р_ДВ=(0,7...0,8)Р_СТ.

Выбранный электродвигатель необходимо проверить на тепловые нагрузки. Мощность двигателя по тепловым нагрузкам

, (2.16)

где - соответственно, фактическая и номинальная продолжительность включения электропривода (табл. 2.6);

k_экв - номинальный коэффициент (табл. 2.6);

k_з - коэффициент, учитывающий запас мощности при проектировании электропривода, исходя из требований надежности (табл. 2.6);

k_Д - коэффициент динамичности (табл. 2.7);

k₀ - коэффициент, учитывающий изменение допустимой мощности потерь (рис. 2.5);

- базовый КПД (табл. 2.7);

- эквивалентный КПД,

, (2.17)

- эквивалентный КПД, определяемый по графикам рис. 2.6;

n_max - синхронная частота вращения двигателя, мин^—1;

J_дв - момент инерции двигателя, кг^.м²;

J_общ - суммарный момент инерции, кг^.м²,

, (2.18)

Q_Н - масса номинального груза, кг;

n_дв - частота вращения вала двигателя, мин^-1.

После выбора электродвигателя необходимо выписать условное обозначение, номинальную мощность, относительную продолжительность включения, частоту вращения, момент инерции ротора или якоря, диаметр конца вала, массу, максимальный момент.

Таблица 2.6.

Параметры режимов работы

Группы режимов	Параметры режимов работы
работы		kэкв	kз
1М, 2М	0,15	0,63	1
3М	0,25	0,63	1
4М	0,4	0,63-0,75	1
5М	0,4	0,75-0,8	1
6М	0,6	0,8	1,15-1,25

Таблица 2.7.

Значения и k_Д для различных систем электропривода

Система электропривода		kД
Асинхронный электропривод: двухскоростной при 2р=4/24 односкоростной при 2р=6 с фазным ротором при торможении противовключением с фазным ротором при динамическом торможении двухскоростной при 2р=4/6 с неполной зоной частотного управления односкоростной в системе частотного управления Тиристорный электропривод постоянного тока Электропривод постоянного тока с параметрическим регулированием	0,83 0,81 0,76 0,81 0,9 0,94 0,94 0,81	4 4 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25

Рис. 2.5. Зависимость k₀=f() для крановых двигателей: 1 - невентилируемые асинхронные; 2 - постоянного тока; 3 и 4 - вентилируемые, соответственно, тихоходные и быстроходные; 5 - вентилируемые быстроходные короткозамкнутые.

Рис. 2.6. Значения эквивалентного КПД для различных электроприводов: 1 - двухскоростной короткозамкнутый двигатель при 2р=4/24; 2 - параметрическое регулирование двигателей с фазным ротором и торможением противовключением; 3 - трехскоростные короткозамкнутые двигатели при 2р=4/8/24; 4 - параметрическое регулирование двигателей постоянного тока, короткозамкнутых двигателей с 2р=6 и двигателей с фазным ротором при динамическом торможении; 5 - трехскоростные короткозамкнутые двигатели при 2р=6/12/24; 6 - с ограниченной зоной частотного управления двухскоростных короткозамкнутых двигателей; 7 - тиристорный привод постоянного тока; 8 - частотно-управляемые односкоростные короткозамкнутые двигатели.

При разработке новых подъемно-транспортных машин рекомендуется придерживаться следующих правил:

• подчинять конструирование задаче увеличения экономического эффекта, определяемого полезной отдачей машины, ее долговечностью и эксплуатационными расходами за весь период использования;

• добивать снижения расходов на эксплуатацию машин уменьшением энергопотребления, стоимости обслуживания и ремонта и т.д.;

• увеличивать долговечность машин при снижении срока их службы как средство повышения фактической численности машинного парка;

• закладывать в машины предпосылки интенсификации их использования в эксплуатации путем повышения универсальности и надежности;

• предусматривать создание производных машин с максимальным использованием конструктивных элементов базовой машины;

• конструировать машины с расчетом на безремонтную эксплуатацию с полным устранением капитальных ремонтов и с заменой восстановительных ремонтов комплектацией машин сменными узлами;

• последовательно выдерживать принцип агрегатности, конструировать узлы в виде независимых агрегатов, устанавливаемых на машину в собранном виде;

• обеспечить высокую прочность деталей и машин в целом способами, не требующими увеличения массы (придание деталям рациональных форм с наилучшим использованием материала, при работающих на открытом воздухе и в химически активных средах, применение стойких лакокрасочных и гальванических покрытий и изготовление деталей из коррозионно-стойких материалов;

• обеспечить надежную страховку резьбовых соединений от самоотвинчивания;

• всемерно упрощать конструкцию машин, избегать сложных многодетальных конструкций;

• заменять во всех случаях, где это возможно, механизмы с прямолинейным поступательно-возвратным движением более выгодными механизмами с вращательным движением;

• обеспечивать максимальную технологичность деталей и узлов и машин в целом, закладывая в конструкцию предпосылки наиболее производительного изготовления и сборки;

• сокращать объем механической обработки, предусматривая изготовление деталей из заготовок с формой, близкой к окончательной форме изделия, заменять механическую обработку более производительными способами без снятия стружки;

• расширять применение стандартных деталей , соблюдать действующие стандарты;

• стремясь, как общее правило, к дешевизне изготовления, не ограничивать затраты на изготовление деталей, ключевых для надежности машины, выполнять такие детали из качественных материалов, применять для их изготовления техпроцессы, обеспечивающие наибольшее повышение надежности и сроки службы;

• придавать машине простые и гладкие внешние формы, облегчающие уход за машиной и ее содержание;

• сосредотачивать органы управления и контроля по возможности в одном месте, удобном для обзора и манипулирования;

• непрерывно совершенствовать конструкцию машин, находящихся в серийном производстве, поддерживая их на уровне возрастающих требований;

• изучать тенденции развития отраслей народного хозяйства, использующих проектируемые машины, вести перспективное проектирование, рассчитанное на удовлетворение запросов машиностроителей;

• при проектировании новых машин проверять элементы с помощью эксперимента, моделирования, заблаговременного изготовления и испытания узлов;

• использовать опыт существующих конструкций, опыт смежных и отдаленных по профилю отраслей машиностроения, а также зарубежных аналогичных отраслей.