Технические данные асинхронных электродвигателей серии 4А со степенью защиты IP44

ЗАДАНИЕ

Задание 1

Для производственного механизма с циклическим характером работы, имеющего электропривод на основе асинхронного двигателя, по данным приведенным в табл. 1.1 выполнить следующее:

1) рассчитать время пуска (разгона) и остановки (выбега) электродвигателя;

2) рассчитать и построить нагрузочную диаграмму механизма

3) определить мощность, необходимую для привода механизма

4) выбрать электродвигатель по каталогу и произвести его проверку на перегрузочную способность.

Таблица 1.1.

Задание 2

По заданным техническим характеристикам грузоподъемного крана (табл. 1.2.) выполнить следующее:

1) определить мощность крановых механизмов и выбрать электродвигатели по каталогу;

2) выбрать типовую схему электропривода для заданного механизма, дать техническое описание схемы и электрооборудования, которое имеется в схеме;

3) рассчитать и выбрать пуско-тормозные и регулировочные резисторы для выбранной схемы электропривода.

Таблица 1.2.

Задание 3

Для питания электроприводов механизмов подъемного крана из задания выполнить следующее:

1) определить сечение жил питающего кабеля, выбрать кабель;

2) выбрать автоматический выключатель и определить ток уставки расцепителя;

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Задание 1

1.1. Определение времени пуска и остановки электродвигателя.

1.2. Построение нагрузочной диаграммы механизма

1.3. Определение мощности, необходимой для привода механизма

1.4. Выбор электродвигателя по каталогу и его проверка

на перегрузочную способность

Задание 2

2.1. Определение мощности крановых механизмов

2.2. Выбор схемы электропривода для заданного механизма.

2.3. Выбор пуско-тормозных и регулировочных резисторов

Задание 3

3.1. Определение сечения жил питающего кабеля. Выбор кабеля.

3.2. Выбор автоматического выключателя.

Заключение

Список литературы

Введение

Электроприводом называется электромеханическое устройство, предназначенное для преобразования электрической энергии в механическую энергию вращательного, либо поступательного движения и включающее электромеханический преобразователь (двигатель) и устройство управления двигателем.

В общем случае электропривод включает преобразователь П, электромеханический преобразователь (электродвигатель) ЭМП, рабочий механизм РМ, устройство обратной связи УОС, суммирующий узел СУ. Преобразователь, устройство обратной связи и суммирующий узел образуют устройство управления. В зависимости от типа электропривода в устройство управления могут входить и другие элементы управления.

Преобразователь П предназначен для преобразования напряжения сети U_сети в напряжение U_пр другой частоты и величины, напряжение той же частоты и переменной величины, постоянное напряжение, изменяющееся по величине, и др. Это напряжение подается на ЭМП, который, развивая на валу вращающий момент М, непосредственно или через передаточное устройство приводит в движение рабочий механизм РМ с моментом сопротивления Мс.

Устройство обратной связи служит для контроля, измерения и последующего учета ЭП регулируемой величины.

Суммирующий узел осуществляет функцию суммирования задающего напряжения U_зад и напряжения обратной связи по частоте вращения или иной величине U_ос. Результирующее напряжение управления U_рез, равное разности между задающим напряжением и напряжением обратной связи, определяют выходные параметры преобразователя и, следовательно, скорость вращения двигателя.

Задание 1.

1.1. Определение времени пуска и остановки электродвигателя.

Определяем время работы цикла:

t_ц= (1.1)

где N – количество циклов работы механизма, 1/час.

Время работы за один цикл определяется по формуле:

t_p=t_ц-t_o (1.2)

где t ₍₎ - время паузы за один цикл, с.

t_р =277-180 = 97с

Расчетное значение относительной продолжительности включения определяем по формуле:

ПВ= *100% (1.3)

Подставляем численные значения:

ПВ= *100%=35%.

Определяем номинальный вращающий момент вала электродвигателя из соотношения:

М_{ном.эл.дв}. (1.4)

где М_с – статический момент, приведенный к валу электродвигателя;

kд=1,2 – коэффициент, учитывающий динамическую нагрузку;

М_{ном.эл.дв}. =145,5 н*м.

Установившаяся угловая скорость вала ротора электродвигателя:

W= (1.5)

где п_у - предварительно принятое значение частоты вала ротора

электродвигателя (п_у=1500 мин^-1).

W= =157 1/с.

Предварительно выбираемую мощность электродвигателя определяется по формуле:

Pном М_{ном.эл.дв} *W (1.6)

Подставляем численные значения:

Pном 145,5*157=22849 Вт.

Исходя из найденной мощности выбираем электродвигатель:

Технические данные асинхронных электродвигателей серии 4А со степенью защиты IP44

Тип двигателя	Рн, кВт	При номинальной нагрузке					J, кг.м2
nн, об/мин	н, %	cos н
Синхронная частота вращения 1500 об/мин
4А180М4У3				0,9	2,3	1,4	1,0	6,5	0,233

Определяем номинальный момент электродвигателя:

M_ном= ,

где номинальная частота вращения вала электродвигателя:

W_ном=

W_ном= =153,9 1/с

Подставляем численные значения:

M_ном= =195

По данным таблицы определяем значение максимального, пускового и минимального моментов:

M_max=2,3*Мн=2,3*195=448,5 н*м;

M_п=1,4*Мн=1,4*195=273 н*м;

M_min=1,0*Мн=1,0*195=195 н*м.

Вращающий момент вала электродвигателя определяем по формуле:

М_пср= (1.7)

Подставляем численные значения:

М_пср= =277,8н*м.

Определяем момент инерции механической системы, приводимый к валу электродвигателя, по формуле:

J=J_н+J_дв (1.8)

где Jн-момент инерции механизма;

Jдв-момент инерции электродвигателя.

J=4,1+0,233=4,333 кг*м²

Время пуска электропривода (t_п) определяем, допуская постоянство пускового момента (M=M_п=const) в течение времени пуска из неподвижного состояния(Ω_н= 0) до номинальной скорости (Ω_k = Ω_ном):

t_п= *Wном (1.9)

Подставляем численные значения:

t_п= *153,9=9,16 с

Время остановки двигателя после его отключения (М=0) на скорости Ω при отсутствии тормозных устройств называется временем выбега электропривода и определяем по формуле:

(1.10)

Подставляем численные значения:

=3,25 с

1.2. Построение нагрузочной диаграммы механизма

В основе построения диаграммы лежит циклограмма, которая устанавливает зависимость момента статической нагрузки от времени Мс(t).

Статический момент M_c является суммарным моментом сил сопротивления всех звеньев механизма, приведённых к валу электродвигателя:

, (1.11)

где М_ci - момент сопротивления i-го звена, приведённый к валу ротора.

Затем производим построения диаграммы скорости Ω(t) по определенным значениям времени пуска t_п, времени выбега

Далее, рассчитываем и строим график динамического момента М_дин(t) в соответствии с выражением:

, (1.12)

Подставляем численные значения и находим момент динамической нагрузки для каждого периода работы электродвигателя:

М_дин1=J =4,333* =72,8 н*м;

М_дин2=0;

М_дин3=J =-4,333* =-205 н*м.

Суммируя алгебраически Мс(t) и М_дин(t) в соответствии с выражением (1.11) определяем момент на валу электродвигателя М(t):

. (1.13)

М₁=205+72,8=277,8 н*м;

М₂=205+0=205 н*м;

М₃=205-205=0 н*м;

Диаграмму мощности Р(t) получаем путем перемножения момента двигателя М(t) на скорость двигателя Ω(t):

P=MW (1.14)

P₁=277,8*153,9=42750 Вт;

P₂=205*153,9=31549,5 Вт;

Р₃=0*153,9=0.

По произведенным расчетам выполняем построение нагрузочных диаграмм:

Мс,н*м

205

t_p t₀

t_ц

W, 1/с

195

t_п t_в

М_д,н*м

72,8

-205

М,н*м

277,8

205

0

P,Вт

42753,42

31549,5

Рис. 1. Нагрузочные диаграммы

1.3. Определение мощности, необходимой для привода механизма. Методом эквивалентных величин.

По известным из нагрузочных диаграмм переменным мощностям P(t) определяем эквивалентную мощность:

, (1.15)

где для крановых электродвигателей α=0,67

Подставляем численные значения:

Р_экв= =32971,22 Вт.

Эквивалентную мощность пересчитываем для значения ПВ:

P= Р_экв* (1.16)

Подставляем численные значения:

P=32971,22* =19506,04

1.4. Выбор электродвигателя по каталогу и его проверка на перегрузочную способность

Осуществляем выбор двигателя по каталогу из условия:

P_ном ³ Р (1.17)

Поиск по сайту: