Выбираем асинхронный электродвигатель 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
1) 4А180М4У3	30,0		91,0	0,90	2,3	1,4	1,0	6,5	23,3 10-2
2) 4А200М4У3	37,0		91,0	0,90	2,5	1,4	1,0	7,0	36,8 10-2

Выбранные двигатели проверяем по перегрузочной способности. Так как момент вращения асинхронных двигателей пропорционален квадрату напряжения, то перегрузочная способность и способность пуска под нагрузкой устанавливаем из условий:

0,8М_max ≥ М_с (1.18)

0,8 М_п > М_с. (1.19)

Производим проверку двигателей:

1) 0,8*448,26=358,6 205

0,8*272,8=218,24 205

Двигатель типа 4А180М4У3 удовлетворяет способности к пуску и перегрузочной способности.

2) Ммах=2,5*239,56=448,26 н*м;

Мп=1,4*239,56=335,4 н*м.

0,8*448,26=358,6 205;

0,8*335,4=268,32 205.

Двигатель типа 4А200М4У3 удовлетворяет способности к пуску и перегрузочной способности.

Для данного производственного механизма, имеющий циклический характер работы, выбираем двигатель типа 4А180М4У3, т.к. он имеет меньшую номинальную мощность Рном=30кВт.

Задание 2

2.1. Определение мощности крановых механизмов

Статическая мощность на валу электродвигателя подъемной лебедки при подъеме груза, кВт, определяется по формуле:

(2.1)

где Q — масса поднимаемого груза, кг;

q — масса крюковой подвески, кг;

— номинальная скорость подъема груза, м/с;

— КПД канатной системы и механизма при подъеме номинального груза; m_п=1 - коэффициент числа механизмов, поднимающих груз (для крана с одной лебедкой.

Массу крюковой подвески принимаем равной:

q=(0,01..0,03)Q=0,02*25000=500 кг.

КПД канатной системы определяем по формуле:

h=h_п*h_нб*h_б*h_л, (2.2)

где h_п=0,98 – КПД полиспаста;

h_нб=0,98 – КПД направляющих барабанов;

h_б=0,98 - КПД барабана;

h_л=0,95 – КПД лебедки.

h=0,98*0,98*0,98*0,95=0,89.

Теперь подставляем численные значения и находим статическую мощность:

=51 кВт.

Рассчитываем предварительную мощность электродвигателя по формуле:

(2.3)

где k_т=1,3 - коэффициент, учитывающий режим работы механизма, вид управляющего устройства и электропривода.

кВт.

Выбираем асинхронный электродвигатель серии MTF с фазным ротором:

Производим проверку выбранного двигателя из условия соответствия теплового режима двигателя конкретным режимам работы механизма по формуле:

. (2.4)

где η₀=0,81 – эквивалентный базовый КПД (для электропривода с фазным ротором при торможении противовключен.);

hэ=0,74 – эквивалентный КПД, определяемый по кривым η_э=ƒ[n_вк J_Σ/(1,2J_д)] для приведенного числа включений в час n΄_вк, которое находится по формуле:

n΄_вк= n_вк J_Σ/(1,2J_д), (2.5)

где n_вк=120– число включений механизма в час (для среднего режима работы (С));

J_д – момент инерции двигателя, кг·м²;

J_Σ – суммарный момент инерции двигателя и механизма (кг·м²), который находим по формуле:

J_Σ =1,2J_дв+ (2.6)

где W - угловая скорость электродвигателя, определяемая по формуле (1.5):

W= 1/с;

J_Σ =1,2*1,03+ =1,25 кг*м²;

n΄_вк= =121,36.

k_н=1,15– коэффициент, учитывающий изменение потерь холостого хода при колебаниях напряжения сети переменного тока в пределах ±15% номинального напряжения (строительные краны и др.);

k_э=0,77– коэффициент, учитывающий степень загрузки электродвигателя (режим работы С);

ПВ_д=40% ПВ_м – относительные положительности включения двигателя;

ПВ_м - относительные положительности включения механизма, определяемые по формуле:

ПВ_м=e_р*100%=0,40*100%=40%;

k_0­ =1,0– коэффициент, характеризующий изменение потерь холостого хода в зависимости от ПВ_д;

k_р – коэффициент, учитывающий увеличение потерь на регулировочных характеристиках для систем с параметрическим управлением, k_р=1÷1,2; k_Д=1,25– коэффициент, учитывающий влияние динамических потерь энергии на нагрев двигателя.

Подставляем численные значения:

Рном ;

Таким образом, выбранный асинхронный электродвигатель MTF512-6

удовлетворяет тепловому режиму нагрева двигателя и, следовательно подходит для данного механизма подъема.

Статическая мощность на валу электродвигателя механизма горизонтального передвижения крана (тележки) определим по следующей формуле:

(2.7)

где G — масса передвигающегося механизма (крана, тележки), кг;

v_г— ско­рость передвижения груза, м/с;

— КПД механизма, h=0,7..0,85;

m_к — число механизмов передвижения.

Подставляем численные значения и определяем по формуле (2.7) статическую мощность на валу электродвигателя механизма горизонтального передвижения тележки:

Р_ст= =49,4 кВт;

Рассчитываем мощность электродвигателя механизма горизонтального передвижения тележки по формуле (2.3):

Рном =38 кВт.

Выбираем асинхронный электродвигатель серии MTF с фазным ротором:

Теперь по формуле (2.7) определяем статическую мощность на валу электродвигателя механизма горизонтального передвижения крана:

Р_ст= =55,84 кВт;

Рассчитываем мощность электродвигателя механизма горизонтального передвижения тележки по формуле (2.3):

Рном =42,95 кВт.

Выбираем асинхронный электродвигатель серии MTF с фазным ротором:

2.2. Выбор схемы электропривода для заданного механизма.

Для механизма подъема с асинхронным фазным электродвигателем МТF 512-6 выбираем электропривод с кулачковым контроллером ККТ61 (рис.1).

На схеме рис. 1 контакты SM2, SM4, SM6 и SM8 контроллера выпол­няют реверс двигателя, контакты SM7 и SM9 — SM12 коммутируют ступени резисторов, контакты SM1, SM3 и SM5 использованы в цепях защиты. Од­новременно с двигателем включается катушка тормоза УА. В схеме с кон­троллером ККТ61 в целях уменьшения числа используемых кулачков приме­нено несимметричное включение сопротивлений.

Защита электропривода осуществляется защитной панелью, на которой находятся линейный контактор КММ, силовой рубильник QS, предохранители FU1, FU2 и блок максималь­ных реле КА. Конечная защита осу­ществляется выключателями SQ2 и SQ3. В цепь катушки контактора КММ включены контакты кнопки включения SB, аварийного выключа­теля SA и контакты блокировки люка SQ1.

2.3. Выбор пуско-тормозных и регулировочных резисторов

Частоту вращения магнитного поля асинхронного двигателя определяем по формуле:

(2.8)

где f – частота тока, f=50 Гц;

р – число пар полюсов, р=3.

об/мин.

Определяем номинальное скольжение ротора:

, (2.9)

.

Определяем номинальный момент электродвигателя по формуле:

(2.10)

Н^.м.

Определяем критическое скольжение по формуле:

, (2.11)

Строим механическую характеристику, n₂=f (M), по формуле Клосса:

(2.12)

Частоту вращения вала электродвигателя определяем по формуле:

(2.13)

Составляем таблицу с данными для построения зависимости n₂=f (M).

По данным таблицы строим механическую характеристику двигателя (рис.3.)

Определяем момент переключения:

(2.14)

Н^.м.

Определяем максимальный пусковой момент:

(2.15)

Н^.м.

Рассчитываем сопротивления пуско-регулировочного и тормозного реостата.

Определяем активное сопротивление фазы ротора по формуле:

(2.16)

где I₂ – сила тока ротора, I₂=15,7 А.

w_с- угловая скорость вращения магнитного поля двигателя, которую определяем по формуле:

(2.17)

1/с.

Подставляем численные значения в формулу (2.16):

Ом.

Определяем пусковые добавочные сопротивления:

(2.18)

Ом.

(2.19)

Ом.

Определим сопротивление тормозного реостата:

(2.20)

Ом.

Рис.3. Механическая характеристика двигателя.

Задание 3.

3.1. Определение сечения жил питающего кабеля. Выбор кабеля.

Поиск по сайту: