Добавлен: 12.01.2024
Просмотров: 141
Скачиваний: 3
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
СОДЕРЖАНИЕ
1 Расчет характеристик электродвигателя, построение нагрузочной диаграммы
1.1 Расчет требуемой мощности, момента и частоты вращения электродвигателя
1.2 Построение нагрузочной диаграммы
2 Выбор электродвигателя и проверка его на перегрузку
2.2 Проверка двигателя на перегрузочные нагрузки
6 Разработка структурной схемы системы
6.1 Расчет передаточных функций
6.2 Разработка структурной схемы системы
6.3 Расчет статической ошибки замкнутой системы
7 Настройка системы на технический оптимум
-время пауз(открытия дверей лифта), берется в соответствии с таблицей 1.
, (14)
.
(15)
Определим требуемую мощность электродвигателя
(16)
.
Что бы определить возможные перегрузки двигателя во времени нужно знать, как изменяется момент, и мощность двигателя в течение рабочего цикла, то есть иметь нагрузочную диаграмму электропривода.
Нагрузочными диаграммами называют графические зависимости момента и мощности электропривода (иногда и тока двигателя) от времени.
Н
Рисунок 2-Нагрузочная диаграмма
а рисунке 2 показана нагрузочная диаграмма электропривода лифта
Электродвигатель выбирается из каталога в соответствии с условиями:
; (17)
. (18)
В большинстве случаев в качестве приводных электродвигателей лифтов применяются одно и двухскоростные асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором.
Наиболее проста система электропривода с односкоростным электродвигателем, который выполняется с повышенным скольжением, обладает при относительно больших значениях пускового момента небольшим пусковым током. Пуск электродвигателя осуществляется непосредственным подключением обмотки статора к питающей сети, остановка — отключением электродвигателя от сети с одновременным наложением колодок механического тормоза.
Согласно приведенным выше расчетам нам требуется выбрать двигатель со следующими параметрами:
;
Общепромышленные унифицированные асинхронные электродвигатели АИР трехфазного типа представлены в разнообразных модификациях, с максимальной мощностью до 315 кВт.
Структура условного обозначения электродвигателей (АИХХХХХХХХХХХ):
А – асинхронный;
И - унифицированная серия (И - Интерэлектро);
Х - Привязка мощностей к установочно-присоединительным размерам (Р - по РС 3031 -71, С - по CENELEK док. 28/64);
Х - Р - с повышенным пусковым моментом, - С - с повышенным скольжением;
XXX - габарит, мм;
Х - установочный размер по длине станины (S,M,L);
Х - длина сердечника статора (А или В, отсутствие буквы- означает только одну длину сердечника - первую);
Х - число полюсов: 2, 4, 6, 8;
X - дополнительные буквы для модификаций электродвигателя (Б - со встроенной температурной защитой);
П - с повышенной точностью по установочным размерам;
Х2 - химически стойкие;
С - сельскохозяйственные);
XX - климатическое исполнение электродвигателя (У, Т, ХЛ) и категория размещения (1, 2, 3, 4, 5).
Условия эксплуатации:
Конструктивное исполнение:
Двигатели изготавливаются в двух вариантах исполнения: в алюминиевом (чугунные щиты, алюминиевая станина), либо в чугунном (и щиты, и станина – из чугуна). Конструкция и способ монтажа электродвигателей регламентируется ГОСТ 2479-79.
Структура условного обозначения (Х Х XX Х):
X Латинские буквы IМ или М
X Конструктивное исполнение (одна цифра)
XX Способ монтажа (две цифры)
X Исполнение конца вала (одна цифра)
По способу монтажа производство электродвигателей АИР происходит в исполнении (1-я цифра):
IМ1 - на лапах с подшипниковыми щитами;
IМ2 - на лапах с подшипниковыми щитами и фланцем со стороны привода;
IМЗ - без лап с подшипниковыми щитами и фланцем со стороны привода.
Условные обозначения концов вала (4-я цифра):
1 - с одним цилиндрическим концом вала;
2- c двумя цилиндрическими концами вала.
Продуманная конструкция двигателей позволяет обеспечивать их функционирование и сохранение технических параметров заданной надежности на протяжении всего срока их службы и, кроме того, гарантирует удобство и безопасность эксплуатации и монтажа.[2]
Выберем двигатель АИР100L2.
Характеристики данного двигателя представлены вприложении А в таблице А.1.
Проверим двигатель не длительные перегрузочные нагрузки
Согласно таблице 2:
;
;
.
Найдем минимальный, максимальный и пусковой крутящие моменты:
;
;
.
Для стабильной работы двигателя должны выполняться следующие условия:
Мспускmin;
.
Все требуемые неравенства выполняются, соответственно можно сделать вывод о правильности выбора двигателя.
Рассчитаем время разгона двигателя. Для нахождения нам понадобится найти моменты инерций всех подвижных масс, приведенных к валу двигателя.
Для начала найдем электромеханическую постоянную времени привода лифта, равную времени разбега привода вхолостую из неподвижного состояния до синхронной скорости вращения под действием максимального крутящего момента:
, (19)
где -суммарный момент инерции, приведенный к валу двигателя;
-берется из таблицы 1.
, (20)
где -момент инерции двигателя;
-момент инерции канатоведущего шкива;
-сумма всех масс.
=0.6*20*0.12=1.44 кг*м2, (201)
где -масса канатоведущего шкива.
. (202)
Подставим найденные значения в формулу (20):
кг*м2.
.
Для нахождения времени разгона воспользуемся формулой:
(21)
где ;
-скольжение двигателя при 95% от номинальной частоты вращения, об/мин;
-критическое скольжение двигателя;
;
;
;
;
.
Подставляя известные нам данные в формулу (21) получим c.
Теперь найдем время разгона двигателя при движении без груза.
В этом случае в формуле (19) необходимо вместо взять , и тогда формула примет вид:
. (191)
Для данного случая формула (202) примет вид:
.
кг*м2.
.
Также в формуле (21) необходимо вместо взять , а вместо взять .Проведя расчеты мы получим .
, (14)
.
(15)
Определим требуемую мощность электродвигателя
(16)
.
1.2 Построение нагрузочной диаграммы
Что бы определить возможные перегрузки двигателя во времени нужно знать, как изменяется момент, и мощность двигателя в течение рабочего цикла, то есть иметь нагрузочную диаграмму электропривода.
Нагрузочными диаграммами называют графические зависимости момента и мощности электропривода (иногда и тока двигателя) от времени.
Н
Рисунок 2-Нагрузочная диаграмма
а рисунке 2 показана нагрузочная диаграмма электропривода лифта
2 Выбор электродвигателя и проверка его на перегрузку
2.1 Выбор двигателя
Электродвигатель выбирается из каталога в соответствии с условиями:
; (17)
. (18)
В большинстве случаев в качестве приводных электродвигателей лифтов применяются одно и двухскоростные асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором.
Наиболее проста система электропривода с односкоростным электродвигателем, который выполняется с повышенным скольжением, обладает при относительно больших значениях пускового момента небольшим пусковым током. Пуск электродвигателя осуществляется непосредственным подключением обмотки статора к питающей сети, остановка — отключением электродвигателя от сети с одновременным наложением колодок механического тормоза.
Согласно приведенным выше расчетам нам требуется выбрать двигатель со следующими параметрами:
;
Общепромышленные унифицированные асинхронные электродвигатели АИР трехфазного типа представлены в разнообразных модификациях, с максимальной мощностью до 315 кВт.
Структура условного обозначения электродвигателей (АИХХХХХХХХХХХ):
А – асинхронный;
И - унифицированная серия (И - Интерэлектро);
Х - Привязка мощностей к установочно-присоединительным размерам (Р - по РС 3031 -71, С - по CENELEK док. 28/64);
Х - Р - с повышенным пусковым моментом, - С - с повышенным скольжением;
XXX - габарит, мм;
Х - установочный размер по длине станины (S,M,L);
Х - длина сердечника статора (А или В, отсутствие буквы- означает только одну длину сердечника - первую);
Х - число полюсов: 2, 4, 6, 8;
X - дополнительные буквы для модификаций электродвигателя (Б - со встроенной температурной защитой);
П - с повышенной точностью по установочным размерам;
Х2 - химически стойкие;
С - сельскохозяйственные);
XX - климатическое исполнение электродвигателя (У, Т, ХЛ) и категория размещения (1, 2, 3, 4, 5).
Условия эксплуатации:
-
Температура окружающей среды от минус 40°С до плюс 40°С. -
Относительная влажность воздуха при температуре плюс 25°С - до 98% для исполнения У2, У1. -
Запыленность воздуха для двигателей со степенью защиты 1Р44 не более 10 мг/м3, 1Р23 не более 2 мг/м3. -
Окружающая среда не взрывоопасная, не содержащая токопроводящей пыли, агрессивных газов и паров в концентрациях, разрушающих металл и изоляцию (кроме химически стойкого исполнения). -
Среднее значение уровня звука на расстоянии 1 м от корпуса двигателя основного исполнения на холостом ходу составляет от 51 до 85 дБА в зависимости от габарита (50-250 мм) и синхронной частоты вращения.
Конструктивное исполнение:
Двигатели изготавливаются в двух вариантах исполнения: в алюминиевом (чугунные щиты, алюминиевая станина), либо в чугунном (и щиты, и станина – из чугуна). Конструкция и способ монтажа электродвигателей регламентируется ГОСТ 2479-79.
Структура условного обозначения (Х Х XX Х):
X Латинские буквы IМ или М
X Конструктивное исполнение (одна цифра)
XX Способ монтажа (две цифры)
X Исполнение конца вала (одна цифра)
По способу монтажа производство электродвигателей АИР происходит в исполнении (1-я цифра):
IМ1 - на лапах с подшипниковыми щитами;
IМ2 - на лапах с подшипниковыми щитами и фланцем со стороны привода;
IМЗ - без лап с подшипниковыми щитами и фланцем со стороны привода.
Условные обозначения концов вала (4-я цифра):
1 - с одним цилиндрическим концом вала;
2- c двумя цилиндрическими концами вала.
Продуманная конструкция двигателей позволяет обеспечивать их функционирование и сохранение технических параметров заданной надежности на протяжении всего срока их службы и, кроме того, гарантирует удобство и безопасность эксплуатации и монтажа.[2]
Выберем двигатель АИР100L2.
Характеристики данного двигателя представлены вприложении А в таблице А.1.
2.2 Проверка двигателя на перегрузочные нагрузки
Проверим двигатель не длительные перегрузочные нагрузки
Согласно таблице 2:
;
;
.
Найдем минимальный, максимальный и пусковой крутящие моменты:
;
;
.
Для стабильной работы двигателя должны выполняться следующие условия:
Мспуск
.
Все требуемые неравенства выполняются, соответственно можно сделать вывод о правильности выбора двигателя.
3 Расчет времени разгона двигателя до номинальной скорости
Рассчитаем время разгона двигателя. Для нахождения нам понадобится найти моменты инерций всех подвижных масс, приведенных к валу двигателя.
Для начала найдем электромеханическую постоянную времени привода лифта, равную времени разбега привода вхолостую из неподвижного состояния до синхронной скорости вращения под действием максимального крутящего момента:
, (19)
где -суммарный момент инерции, приведенный к валу двигателя;
-берется из таблицы 1.
, (20)
где -момент инерции двигателя;
-момент инерции канатоведущего шкива;
-сумма всех масс.
=0.6*20*0.12=1.44 кг*м2, (201)
где -масса канатоведущего шкива.
. (202)
Подставим найденные значения в формулу (20):
кг*м2.
.
Для нахождения времени разгона воспользуемся формулой:
(21)
где ;
-скольжение двигателя при 95% от номинальной частоты вращения, об/мин;
-критическое скольжение двигателя;
;
;
;
;
.
Подставляя известные нам данные в формулу (21) получим c.
Теперь найдем время разгона двигателя при движении без груза.
В этом случае в формуле (19) необходимо вместо взять , и тогда формула примет вид:
. (191)
Для данного случая формула (202) примет вид:
.
кг*м2.
.
Также в формуле (21) необходимо вместо взять , а вместо взять .Проведя расчеты мы получим .
1 2 3 4 5 6 7 8 9