Файл: " Расчет электрического привода механизма подъема башенного крана".docx

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Курсовая работа

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 23.11.2023

Просмотров: 76

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.



  1. Построение естественной механической характеристики двигателя.

Механической характеристикой двигателя называется, зависимость частоты вращения n от момента М нагрузки на валу.

Различают естественные и искусственные характеристики электродвигателей.

Естественной механической характеристикой называется – зависимость оборотов двигателя от момента на валу при номинальных условиях работы двигателя в отношении его параметров (номинальные напряжения, частота, сопротивление и тому подобное). Изменение одного или нескольких параметров вызывает соответствующее изменение механической характеристики двигателя. Такая механическая характеристика называется искусственной.

Для построения уравнения механической характеристики асинхронного двигателя воспользуемся формулой Клоса:


где Мk – критический момент двигателя;



Sk – критическое скольжение двигателя;



- перегрузочная способность двигателя ( = 3);

Sн – номинальное скольжение двигателя



где nн – скорость вращения ротора;

n1 – синхронная скорость поля статора;



где f – промышленная частота тока питающей сети, (f = 50 Гц);

Р – число пар полюсов (для двигателя МТ 51 – 8 Р=4)



Номинальное скольжение двигателя МТ 51 - 8



Критическое скольжение двигателя



Критический момент двигателя



Для построения характеристики в координатах переходят от скольжения к числу оборотов на основании уравнения


n = n1(1 – S)
Скольжением задаются в пределах от 0 до 1.

Так для S = 0 n = 750 . (1 – 0) = 750 об/мин;

S = 0.1 n = 750 . (1 – 0.1) = 675 об/мин;

S = 0.2 n = 750 . (1 – 0.2) = 600 об/мин;

S = 0.3 n = 750 . (1 – 0.3) = 525 об/мин;

S = 0.4 n = 750 . (1 – 0.4) = 450 об/мин;

S = 0.5 n = 750 . (1 – 0.5) = 375 об/мин;

S = 0.6 n = 750 . (1 – 0.6) = 300 об/мин;

S = 0.7 n = 750 . (1 – 0.7) = 225 об/мин;

S = 0.8 n = 750 . (1 – 0.8) = 150 об/мин;

S = 0.9 n = 750 . (1 – 0.9) = 75 об/мин;

S = 1 n = 750 . (1 – 1) = 0 об/мин.

При тех же скольжениях находим по формуле Клоса соответствующие им моменты:

S = 0 М = 0 кг . м

S = 0.05 кг . м
S = 0.1 кг . м
S = 0.15 кг . м
S = 0.2 кг . м
S = 0.21 кг . м
S = 0.3 кг . м
S = 0.4 кг . м
S = 0.5 кг . м
S = 0.6 кг . м
S = 0.7 кг . м
S = 0.8 кг . м
S = 0.9 кг . м
S = 1 кг . м
Пользуясь этими значениями переходим к построению естесственной механической характеристики двигателя МТ 51 – 8 (см. рис.)



  1. Расчёт пускового реостата.

При пуске асинхронные электродвигатели потребляют из питающей сети значительные пусковые токи. В момент пуска скольжение асинхронного электродвигателя S = 100%, а в номинальном режиме не превышает 5%.

Значит, в момент пуска вращающееся магнитное поле статора в 20 раз чаще пересекает обмотку ротора. При пуске, продолжительность которого составляет доли секунды, так возрастает в 5 – 6 раз. За это время обмотка электродвигателя не успеет перегреться, и пусковой ток для него не опасен. Однако большие толчки тока приводят к толчкам напряжения, что неблагоприятно сказывается на режиме работы других потребителей. В связи с этим принимают меры по ограничению пусковых токов асинхронных электродвигателей. В то же время эти двигатели, потребляя большие пусковые токи, развивают сравнительно небольшой вращающий момент. Цель применения искусственных схем пуска асинхронных двигателей – не только снизить пусковые токи, но и повысить пусковые моменты.


Для асинхронного двигателя с фазным ротором сначала определяется сопротивление фазы ротора:



где U2 – напряжение между кольцами ротора, (U2 = 197 В);

Sн – номинальное скольжение (Sн =0.036);

I2н – ток ротора (I2н = 70.5 А)

Следовательно, сопротивление фазы ротора будет равно:

(Ом)

Затем определяем коэффициент небаланса по формуле:



где  - число ступеней пускового реостата, ( = 5)

М% - кратность максимального пускового момента (М% = 280).

Коэффициент небаланса равен:



Активное сопротивление одной фазы ротора при полностью введённом реостате (R1) определяется из уравнения:



(Ом)

Сопротивление одной фазы ротора при работе двигателя на второй ступени (R2) определяется из уравнения:

R2 = R1.

R2 = 0.575 . 0.64 = 0.368 (Ом)

Сопротивление одной фазы ротора при работе двигателя на третьей ступени (R3);

R3 = R2 .  = R1.2

R3 = 0.368 . 0.64 = 0.575 . 0.642 = 0.236 (Ом).

Сопротивление одной фазы ротора при работе двигателя на четвёртой ступени (R4);

R4 = R3 .  = R1 . 3

R4 = 0.236 . 0.64 = 0.575 . 0.643 = 0.151 (Ом).

Сопротивление одной фазы ротора при работе двигателя на пятой ступени (R5);

R5 = R4 .  = R1 . 4

R5 = 0.151 . 0.64 = 0.575 . 0.644 = 0.096 (Ом).

Сопротивление ступени реостата, закорачиваемого при переходе со ступени на ступень определяется как разность сопротивлений на двух смежных ступенях:

R1 = R1 – R2,

R1 = 0.575 – 0.368 = 0.207 (Oм);

R2 = R2 – R3,


R2 = 0.368 – 0.236 = 0.132 (Ом);

R3 = R3 – R4,

R3 = 0.236 – 0.151 = 0.085 (Ом);

R4 = R4 – R5,

R4 = 0.151 – 0.096 = 0.055 (Ом).

Критическое скольжение при введённом резисторе в цепь ротора будет:

а) При R1 = 0.207 (Ом)



б) При R2 = 0.132 (Ом)



в) При R3 = 0.085 (Ом)



г) При R4 = 0.055 (Ом)

.

Определяем уравнение искусственной механической характеристики:

а) При R1, равном 0.207 (Ом);



б) При R2, равном 0.132 (Ом);



в) При R3, равном 0.085 (Ом);



г) При R4 = 0.055 (Ом);



Задаваясь значениями S, подсчитываем соответствующие им моменты.

Таблица 1. Результаты расчёта моментов.

Значен.
Цифровые показатели.



S1
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
0.959
1

M1
18.4
35.6
50.7
63.2

73

80

84.8

87.6
88.8
89
87.1

S2
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.688
0.7
0.8
0.9
1

M2
25.3
47.7
65.2
77.3
84.7
88.2
89
88.9
88
85.9
83.1

S3
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.518
0.6
0.7
0.8
0.9
1

M3
33.1

59.8
77.2

86.1
88.9
89
88
85.1
81.2
77
72.7

S4
0.1
0.2
0.3
0.4
0.409
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1

M4
41.1
70.2
84.9
89
89
87.2
82.8
77.5
72.1
67
62.4


Пользуясь результатами расчётов, строим искусственные механические характеристики

двигателя МТ 51 – 8. (см. рис.)


  1. Выбор схемы управления и защиты двигателя.

Электрической схемой называется чертёж, на котором показаны, соединения электрических цепей. Электрические крановые схемы дают возможность проследить прохождение тока по различным участкам цепи и рассмотреть работу любой части электрооборудования.

В любой из схем электрических соединений крана должны быть предусмотрены:

  1. защита электрооборудования от перегрузки и коротких замыканий;

  2. возможность реверса (изменения направления вращения электродвигателя);

  3. торможение механизма при остановке;

  4. автоматическое отключение электродвигателя при подходе механизма к концу пути;

  5. отключение всего электрооборудования или его части для ремонта;

  6. защита от понижения или исчезновения напряжения и невозможность самозапуска двигателей при восстановлении напряжения после случайного его снятия.

Надёжность работы кранового электропривода в значительной мере определяется контактной аппаратурой, которая, как и двигатель, работает в широком диапазоне изменения нагрузок и частоты включений.

Управление электроприводами башенных кранов осуществляется с помощью контроллёров. Контроллёром называется многопозиционный аппарат, предназначенный для управления электрическими машинами путём коммутации резисторов и обмоток машин; он производит все переключения в цепи электродвигателя, необходимые для пуска, торможения и регулирования его частоты вращения.

Смотрите также файлы