Добавлен: 25.10.2023
Просмотров: 213
Скачиваний: 5
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
СОДЕРЖАНИЕ
Требования к управлению рабочей машиной
Расчет и построение нагрузочной диаграммы рабочей машины
Проверка выбранного электродвигателя на нагревание за цикл нагрузочной диаграммы
Построение механической и электромеханической характеристики электродвигателя
Выбор элементов кинематической принципиальной схемы
Выбор аппаратов управления электроприводом
Определение удельных энергетических показателей разработанного электропривода
Пояснение о размещение аппаратов в ящике управления и составлению схемы соединений ящика управления
соответствует момент сопротивления , определяемые по мощности рабочие машины на холостом ходу:
(2.6)
Поскольку неизвестно, то условно принимаем .
Для перевода в именованные единицы воспользуемся формулами:
, (2.7)
, (2.8)
,
.
По рассчитанным выше моментам согласно уравнению (2.3) строим механическую характеристику рабочие машины на холостом ходу. Результаты расчетов сведем таблицу 2.2.
Таблица 2.2 - Расчет механической характеристики рабочей машины на холостом ходу
Механические характеристики рабочей машины под нагрузкой на холостом ходу приведенных графической части работы, лист № 1.
Для того, чтобы построить график нагрузочной диаграммы , нужно знать технологию работы механизма, то есть продолжительность нагрузки, степенью нагрузки, характер изменения нагрузки в процессе работы.
Время работы машины определяемый исходя из данных, указанных задание на курсовую работу. Масса обрабатываемого корма за цикл работы составляет 29 т при производительности рабочие машины 25 т/ч.
Таким образом, время работы за цикл можно найти из выражения
,
где - масса транспортируемого навоза, т;
- производительность скребкового траспортера, т/ч.
Зная момент сопротивления рабочие машины и время ее работы, строим нагрузочную диаграмму рабочие машины под нагрузкой. Нагрузочная диаграмма представлена в графической части работы, лист № 1.
Животноводческие и птицеводческие комплексы РБ в основном подключены к общей энергосистеме на переменное напряжение трехфазного синусоидального тока; поэтому выбираем двигатель асинхронный с короткозамкнутым ротором с
Критерием выбора частоты вращения электродвигателя может быть удобства эксплуатации. С точки зрения эксплуатации выгодно иметь электродвигатель на синхронную частоту вращения 1500 мин, поскольку из всего парка электродвигателей они составляют наибольшую долю, и в случае выхода из строя не возникают проблемы с заменой. Кроме того, такие электродвигатели имеют хороший коэффициент добротности, поскольку с уменьшением числа пар полюсов добротность увеличивается [1].
На основании вышеизложенного предварительно выбираем нерегулируемый электропривод переменного тока с асинхронным электродвигателем со следующими параметрами: напряжение питания - 400 В; схема соединения обмоток -
; число фаз - 3; модификация - обычный КЗ ротор; синхронная частота вращения поля - ; климатическое исполнение - У; категория размещения - 1; степень защиты - IP54, сельскохозяйственного исполнения.
Определим общее придаточное число:
, (2.9)
где - номинальная частота вращения вала электродвигателя, об/мин;
- номинальная частота вращения вала рабочей машины, об/мин.
Для определения необходимо знать мощность электродвигателя. Ориентировочно мощность электродвигателя определяется по формуле:
, (2.10)
где - мощность на валу рабочей машины при номинальной нагрузке, кВт;
- приведенная к валу электродвигателя мощность рабочие машины, кВт;
- общий КПД передачи, о.е.
В нашем случае используем мотор–редуктор. При этом КПД .
Ориентировочно принимаем электродвигателей мощностью 3 кВт.
Номинальную частоту вращения вала электродвигателя определяем по формуле:
, (2.11)
где - номинальное скольжение электродвигателя, о.е. (Приложение Г [1]).
,
,
Исходя из полученного придаточного числа и конструктивных особенностей рабочие машины наиболее рациональным будет использовать мотор-редуктор.
Выберем мотор-редуктор 7МЦ2-90
Приведенный к валу электродвигателя момент сопротивления рабочие машины вычисляется по формуле:
, (2.12)
.
Приведенный к валу электродвигателя момент значительно отличается от момента рабочие машины при большом придаточным числе.
Однако вид нагрузочной диаграммы сохраниться.
Приведение мощности рабочей машины к валу электродвигателя выполняла пункте 2.4 работы.
Приведение номинальной угловой скорости рабочие машины к валу электродвигателя выполняется по формуле:
, (2.13)
Режим работы электродвигателя определяется по нагрузочной диаграмме с учетом постоянной времени нагрева электродвигателя, времени его работы или времени цикла.
Поскольку электродвигатель окончательно не выбран, то ориентируемся приближённо на мощность . По этой мощности ориентировочно выбираем постоянная времени нагрева .
Так как время работы электродвигателя составляет более то режим работы S1 – продолжительный [1].
При режиме работы S1 выбираем электродвигатель продолжительного режима работы по условию:
, (2.14)
,
Исходя из полученных расчетов для привода рабочей машины выбираем асинхронный электродвигатель АИР100L4 номинальной мощностью 4 кВт.
Электродвигатель продолжительного режима работы S1 проверяют по условиям пуска и на преодоление максимальной нагрузки.
Проверка по условиям пуска:
, (2.15)
, (2.16)
, (2.17)
где Мп, Ммин – пусковой и минимальный моменты электродвигатель, Н*м;
Мсо, Мсм – момент, требуемый для вращения рабочей машины при скоростиω=0; ω=ωмин, определяется по механической характеристике рабочей машины с учетом передаточного числа.
tп.нагр, tп.доп – время пуска электродвигателя под нагрузкой и допустимое время пуска, с;
u – относительное снижение напряжения в сети при пуске, принимаем u=0,9 [1].
Допустимое время пуска определяется по выражения:
, (2.18)
где V – скорость роста температуры при пуске, ◦С/с, определяется по приложению Г [1];
τраб – расчетная рабочая температера превышения, принимаем τраб=100◦С [1].
, (2.19)
, (2.20)
, (2.21)
, (2.22)
, (2.23)
,
,
,
,
,
,
,
,
Проводим проверку:
,
, – условие выполняется;
,
, – условие выполняется;
Электродвигатель удовлетворяет условиям пуска, поэтому необходимо выбрать другой электродвигатель не имеет смысла
(2.6)
Поскольку неизвестно, то условно принимаем .
Для перевода в именованные единицы воспользуемся формулами:
, (2.7)
, (2.8)
,
.
По рассчитанным выше моментам согласно уравнению (2.3) строим механическую характеристику рабочие машины на холостом ходу. Результаты расчетов сведем таблицу 2.2.
Таблица 2.2 - Расчет механической характеристики рабочей машины на холостом ходу
| 0 | 0,7 | 1,4 | 2,1 | 2,8 | 3,5 | 4,2 | 4,9 | 5,6 | 6,3 | 7 |
| 147,9 | 137,3 | 137,3 | 137,3 | 137,3 | 137,3 | 137,3 | 137,3 | 137,3 | 137,3 | 137,3 |
Механические характеристики рабочей машины под нагрузкой на холостом ходу приведенных графической части работы, лист № 1.
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Расчет и построение нагрузочной диаграммы рабочей машины
Для того, чтобы построить график нагрузочной диаграммы , нужно знать технологию работы механизма, то есть продолжительность нагрузки, степенью нагрузки, характер изменения нагрузки в процессе работы.
Время работы машины определяемый исходя из данных, указанных задание на курсовую работу. Масса обрабатываемого корма за цикл работы составляет 29 т при производительности рабочие машины 25 т/ч.
Таким образом, время работы за цикл можно найти из выражения
,
где - масса транспортируемого навоза, т;
- производительность скребкового траспортера, т/ч.
Зная момент сопротивления рабочие машины и время ее работы, строим нагрузочную диаграмму рабочие машины под нагрузкой. Нагрузочная диаграмма представлена в графической части работы, лист № 1.
-
Выбор предполагаемого электродвигателя по роду тока, напряжение, числу фаз, частоте вращения
Животноводческие и птицеводческие комплексы РБ в основном подключены к общей энергосистеме на переменное напряжение трехфазного синусоидального тока; поэтому выбираем двигатель асинхронный с короткозамкнутым ротором с
Критерием выбора частоты вращения электродвигателя может быть удобства эксплуатации. С точки зрения эксплуатации выгодно иметь электродвигатель на синхронную частоту вращения 1500 мин, поскольку из всего парка электродвигателей они составляют наибольшую долю, и в случае выхода из строя не возникают проблемы с заменой. Кроме того, такие электродвигатели имеют хороший коэффициент добротности, поскольку с уменьшением числа пар полюсов добротность увеличивается [1].
На основании вышеизложенного предварительно выбираем нерегулируемый электропривод переменного тока с асинхронным электродвигателем со следующими параметрами: напряжение питания - 400 В; схема соединения обмоток -
; число фаз - 3; модификация - обычный КЗ ротор; синхронная частота вращения поля - ; климатическое исполнение - У; категория размещения - 1; степень защиты - IP54, сельскохозяйственного исполнения.
-
Выбор кинематической принципиальной схемы электропривода
Определим общее придаточное число:
, (2.9)
где - номинальная частота вращения вала электродвигателя, об/мин;
- номинальная частота вращения вала рабочей машины, об/мин.
Для определения необходимо знать мощность электродвигателя. Ориентировочно мощность электродвигателя определяется по формуле:
, (2.10)
где - мощность на валу рабочей машины при номинальной нагрузке, кВт;
- приведенная к валу электродвигателя мощность рабочие машины, кВт;
- общий КПД передачи, о.е.
В нашем случае используем мотор–редуктор. При этом КПД .
Ориентировочно принимаем электродвигателей мощностью 3 кВт.
Номинальную частоту вращения вала электродвигателя определяем по формуле:
, (2.11)
где - номинальное скольжение электродвигателя, о.е. (Приложение Г [1]).
,
,
Исходя из полученного придаточного числа и конструктивных особенностей рабочие машины наиболее рациональным будет использовать мотор-редуктор.
Выберем мотор-редуктор 7МЦ2-90
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Приведение мощности, момента и скорости рабочие машины к валу электродвигателя и обоснование режима его работы
Приведенный к валу электродвигателя момент сопротивления рабочие машины вычисляется по формуле:
, (2.12)
.
Приведенный к валу электродвигателя момент значительно отличается от момента рабочие машины при большом придаточным числе.
Однако вид нагрузочной диаграммы сохраниться.
Приведение мощности рабочей машины к валу электродвигателя выполняла пункте 2.4 работы.
Приведение номинальной угловой скорости рабочие машины к валу электродвигателя выполняется по формуле:
, (2.13)
Режим работы электродвигателя определяется по нагрузочной диаграмме с учетом постоянной времени нагрева электродвигателя, времени его работы или времени цикла.
Поскольку электродвигатель окончательно не выбран, то ориентируемся приближённо на мощность . По этой мощности ориентировочно выбираем постоянная времени нагрева .
Так как время работы электродвигателя составляет более то режим работы S1 – продолжительный [1].
-
Окончательный выбор электродвигателя по мощности с учетом режима работы
При режиме работы S1 выбираем электродвигатель продолжительного режима работы по условию:
, (2.14)
,
Исходя из полученных расчетов для привода рабочей машины выбираем асинхронный электродвигатель АИР100L4 номинальной мощностью 4 кВт.
-
Проверка выбранного электродвигателя по условиям пуска, перегрузочной способности и на допустимое число включения в час
Электродвигатель продолжительного режима работы S1 проверяют по условиям пуска и на преодоление максимальной нагрузки.
Проверка по условиям пуска:
, (2.15)
, (2.16)
, (2.17)
где Мп, Ммин – пусковой и минимальный моменты электродвигатель, Н*м;
Мсо, Мсм – момент, требуемый для вращения рабочей машины при скоростиω=0; ω=ωмин, определяется по механической характеристике рабочей машины с учетом передаточного числа.
tп.нагр, tп.доп – время пуска электродвигателя под нагрузкой и допустимое время пуска, с;
u – относительное снижение напряжения в сети при пуске, принимаем u=0,9 [1].
Допустимое время пуска определяется по выражения:
, (2.18)
где V – скорость роста температуры при пуске, ◦С/с, определяется по приложению Г [1];
τраб – расчетная рабочая температера превышения, принимаем τраб=100◦С [1].
, (2.19)
, (2.20)
, (2.21)
, (2.22)
, (2.23)
,
,
,
,
,
,
,
,
Проводим проверку:
,
, – условие выполняется;
,
, – условие выполняется;
Электродвигатель удовлетворяет условиям пуска, поэтому необходимо выбрать другой электродвигатель не имеет смысла