2.1 Предварительный выбор электродвигателя

2. Расчетный раздел

2.1 Предварительный выбор электродвигателя

2.1.1 Момент на валу электродвигателя при подъеме номинального груза, _, Н∙м

2.1.2 Момент на валу электродвигателя при спуске номинального груза, , Н∙м

2.1.3 Скорость вращения электродвигателя на быстроходной обмотке, необходимой для обеспечения заданной скорости подъема номинального груза, ω,

2.1.4 Определяем частоту вращения, n,

2.1.5 Скорость вращения двигателя на тихоходной обмотке, необходимой для обеспечения посадочной скорости груза, ,

2.1.6 Определяем частоту вращения, ,

2.1.7 Мощность двигателя при подъеме номинального груза на быстроходной обмотке, , кВт

2.1.8 Мощность двигателя при посадке на тихоходной обмотке, , кВт

2.1.9 Выбираем двигатель серии МАП 621-4/8/24, данные сводим в таблицу 2

Таблица 2

Число полюсов
Мощность, кВт			3,2
Частота вращения,
Угловая скорость вращения,	141,3	72,2	17,3
Номинальный ток, А
Пусковой ток при 380 В, А

Продолжение таблицы 2

Коэффициент мощности, cosφ	0,93	0,74	0,56
Максимальный момент, Н∙м	490,5	539,6	323,7
Пусковой момент, Н∙м	392,4	490,5	323,7
Маховый момент,	4,65	4,65	4,65
Момент инерции,	1,16	1,16	1,16
Сопротивление фазы статора, R, Ом	0,091	0,16	1,14
КПД, , процент
Относительная продолжительность включения, процент

2.1.10 Определяем номинальный момент, Н∙м

2.1.11 Построение механической и скоростной характеристики выбранного двигателя типа МАП 621-4/8/24 по паспортным данным указанным в таблице 2

Таблица 3

Мощность, кВт
Угловая скорость вращения, ,	141,3
Номинальный ток, А
Коэффициент мощности, cosφ	0,93

2.1.11.1 Синхронная угловая скорость электродвигателя, ,

где f – частота сети, Гц, f=50 Гц

2.1.11.2 Номинальное скольжение,

2.1.11.3 Критическое скольжение,

где - перегрузочная способность двигателя по моменту

2.1.11.4 Задаваясь значениями скольжения S от 0 до 1 определяем соответствующее им значения моментов, М, Н∙м

2.1.11.5 Рассчитываем скорость двигателя по принятым значениям скольжения, ,

2.1.11.6 Рассчитываем ток холостого хода электродвигателя, , А

2.1.11.7 Для всех принятых значений скольжения S определяем потребляемый двигателем ток, I, А

Данные расчетов по определению М, , I по соответствующим значениям скольжения S определяем в соответствии с формулами (14), (15), (17).

Данные заносим в таблицу 4. По таблице 4 строим механическую и скоростную характеристики, приведенные на рисунке 1.

Таблица 4

S		0,05	0,08	0,15	0,25	0,45	0,66	0,75	0,85
M		73,9	117,2	212,0	325,0	456,6	490,5	486,5	175,2
	157,0	149,2	144,4	133,5	117,8	86,35	53,4	39,6	23,6
I	14,5	29,4	43,3	76,4	120,8	191,3	239,6	254,6	267,8

2.2 Построение нагрузочной диаграммы

2.2.1 Приведенный к валу двигателя момент инерции электропривода при подъеме груза, ,

где к – коэффициент, учитывающий момент инерции электропривода при подъеме груза (моментов установки, вращающихся на валу двигателя), ;

ρ – радиус приведения поступательно движущейся массы к валу двигателя, м,

2.2.2 Динамический момент при разгоне, , Н∙м

где – пусковой момент на обмотке средней скорости

2.2.3 Время разгона, , с

где - определяется из кривой ω=f(M), приведенной на рисунке 1 и соответствует

2.2.4 Расчетный тормозной момент, , Н∙м

где – номинальная мощность механизма, Вт;

– номинальная угловая скорость вращения механизма,

2.2.5 Определяем тормозной момент, , Н∙м

где k - коэффициент запаса, k=

2.2.6 КПД двигателя при номинальной нагрузке, η, процент

где U – напряжение сети, В

2.2.7 Постоянные потери в электродвигателе, , кВт

где – КПД электродвигателя

2.2.8 Тормозной момент, обусловленный постоянными потерями в электродвигателе, Н∙м

2.2.9 Суммарный тормозной момент, , Н∙м

2.2.10 Время остановки двигателя при поднимании груза при отключении, , с

2.2.11 Установившаяся скорость при подъеме груза, ,

2.2.12 Путь пройденный грузом при разгоне и торможении, , м

2.2.13 Время подъема груза при установившемся режиме, , с

2.2.14 Ток, потребляемый двигателем, , А

2.2.15 Тормозной спуск груза

2.2.15.1 Угловая скорость рекуперативного торможения, ,

где – угловая скорость двигательного режима, , берется из графика, приведенного на рисунке 1 для

2.2.15.2 Ток тормозного режима, , А

2.2.15.3 Время разгона двигателя, при опускании груза, , с, с включенным двигателем

2.2.15.4 Тормозной момент при отключении двигателя, Н∙м

2.2.15.5 Время остановки опускаемого груза, , с

2.2.15.6 Скорость опускания груза, ,

2.2.15.7 Путь пройденный грузом при разгоне и торможении, , м

2.2.15.8 Время опускания груза при установившемся режиме, , с

2.2.16 Подъем холостого гака

2.2.16.1 Момент на валу электродвигателя при подъеме холостого гака, , Н∙м

2.2.16.2 Моменту Н∙м соответствует угловая скорость двигателя, и ток А

2.2.16.3 Приведенный к валу двигателя момент инерции электропривода, , , без груза

2.2.16.4 Время разгона при подъеме холостого гака, , с

2.2.16.5 Тормозной момент при отключении двигателя в конце подъема гака, , Н∙м

2.2.16.6 Время остановки поднимаемого гака, , с

2.2.16.7 Скорость подъема холостого гака, ,

2.2.16.8 Путь, пройденный гаком при разгоне и торможении, , м

2.2.16.9 Время установившегося режима при подъеме холостого гака, , с

2.2.17 Силовой спуск холостого гака

2.2.17.1 Момент на валу электродвигателя при опускании холостого гака, , Н∙м

2.2.17.2 Моменту Н∙м, соответствует угловая скорость двигателя, и ток А, по характеристикам, приведенным на рисунке 1

2.2.17.3 Время разгона при опускании холостого гака, , с

2.2.17.4 Тормозной момент при отключении двигателя, , Н∙м

2.2.17.5 Время остановки опускаемого гака, , с

2.2.17.6 Скорость опускания холостого гака, ,

2.2.17.7 Путь, пройденный гаком при разгоне и торможении, , м

2.2.17.8 Время установившегося движения при опускании холостого гака, , с

2.2.18 Расчетные данные пунктов 2.1.1-2.2.17.8 сводим в таблицу 4, пользуюсь ей можно построить нагрузочную диаграмму

Таблица 4

Режимы работы	I, А	t, с	М, Н∙м
Подъем номинального груза
Разгон
Установившийся режим
Торможение
Горизонтально перемещение
Тормозной спуск груза
Разгон
Установившейся режим
Торможение
Расстроповка груза
Подъем холостого гака
Разгон
Установившейся режим
Торможение

Продолжение таблицы 4

Горизонтальное перемещение
Силовой спуск холостого гака
Разгон
Установившийся режим
Торможение
Застроповка грузка

Нагрузочная диаграмма I=f(t) приведена на рисунке 2

2.3. Проверка двигателя на обеспечение производительности

2.3.1 Полная производительность цикла, , с

где - рабочее время

– время, когда лебедка не работает,

2.3.2 Число циклов в час, , штук

2.4 Проверка выбранного электродвигателя на нагрев

2.4.1 Расчетная продолжительность включения, ПВ%, процент или ε

2.4.2 Эквивалентный ток, , А

2.4.3 Номинальный эквивалентный ток, , А

где ε – относительная продолжительность включения

– номинальная продолжительность включения

Таким образом, , то есть в заданном режиме работы двигатель перегреваться не будет.

Дата добавления: 2015-10-21