Расчет мощности и выбор двигателя для механизма циклического действия

| |

|Московский государственный колледж электромеханики |

|и информационных технологий |

| |

|Расчет мощности и выбор двигателя для |

|механизма циклического действия |

| |

|Курсовой проект |

| |

|КП.1806.00.16.ПЗ |

| |

|Разработал: Федоров В.В. |

|Руководитель: Ежов Ю.И. |

| |

|2002 |

| |

|1. Содержание |

|Содержание. (ст. 2) |

|Введение. (ст. 3-4) |

|3. Задание на проект. (ст. 5-6) |

|4. Методика выбора двигателя для механизма передвижения моста универсального |

|крана. (ст. 7-8) |

|5. Проверка выбранного двигателя на перегрузочную способность. (ст. 9) |

|6. Построение нагрузочной диаграммы. (ст. 10) |

|7. Расчет механической характеристики двигателя постоянного тока параллельного |

|возбуждения. (ст. 11) |

|8. Расчет пусковых резисторов двигателя постоянного тока независимого |

|возбуждения. (ст. 12) |

|9. Литература. (ст. 13) |

| | | | | | |

| |в | |02 |двигателя для | | | |

|провер |Ежов | | | |у |2 |13 |

| | | | | |Р1-98 |

|утв | | | | | |

| |

|2. Введение |

|Электроприводы механизмов циклического действия работают в |

|повторно-кратковременном режиме, характерной особенностью которого являются |

|частые пуски и остановки двигателя. |

|Потери энергий и переходных процессах непосредственно зависят от момента инерций|

|электропривода j, основную долю которого, если исключить инерционные механизмы, |

|составляют момент инерций двигателя jдв. |

|По условиям нагрева допустимая нагрузка двигателя при повторно-кратковременном |

|режиме выше, чем при длительном. При пуске с повышенной статической нагрузкой |

|двигатель должен развивать и повышенный пусковой момент, превосходящий |

|статический на значение требуемого динамического момента. Поэтому в |

|повторно-кратковременном режиме работы требуется более высокая перегрузочная |

|способность двигателя, чем при длительном. Требование высокой перегрузочной |

|способности определяется также и необходимостью преодоления кратковременных |

|механических перегрузок. |

|Наконец, условия нагревания и охлаждения двигателей при повторно-кратковременном|

|режиме отличаются от аналогичных условий при длительном режиме. Особенно сильно |

|это отличие проявляется у двигателей само вентиляцией, так как количество |

|охлаждающего воздуха, поступающего в двигатель, зависит от его частоты. Во время|

|переходных процессов и пауз теплоотдача двигателя ухудшается, что оказывает |

|существенное влияние на допустимую нагрузку двигателя. Все эти условия |

|определяют необходимость использования в электроприводах механизмов циклического|

|действия специальных двигателей, номинальным режимом которых является |

|повторно-кратковременный режим, характеризующийся определенной номинальной |

|продолжительностью включения: ПВном=[pic] где [pic]- соответственно время работы|

|и время паузы. |

|В повторно-кратковременном режиме при работе с номинальной нагрузкой температура|

|двигателя колеблется около допустимого значения, увеличиваясь во время работы и |

|снижаясь во время паузы. Очевидно, отклонения температуры от допустимой тем |

|выше, чем больше при данной ПВ продолжительность цикла [pic] и чем меньше |

|постоянная времени нагрева двигателя [pic]. Чтобы ограничить возможную |

|максимальную |

| |

|КП.1806.00.16.ПЗ |

|лист |

| |

|3 |

| |

|изм |

|лист |

|№докум |

|подп |

|дата |

| |

|3. Задание на проект |

|Выбрать двигатель постоянного тока независимого возбуждения механизма |

|передвижения моста универсального, крана кинематическая схема которого |

|представлена на рис. 1. |

| |

|Кинематическая схема |

|[pic] |

|рис. 1 |

| |

|1 – тальная конструкция мостового крана; |

|2 – подкрановые пути; |

|3 – механизм передвижения; |

|4 – тележка с механизмом передвижения и подъемной лебедкой; |

|5 – грузозахватывающее устройство. |

| | | | | | |5 |

| |

|3.1 Исходные данные |

|грузоподъемность mном, т; |

|номинальная продолжительность включения ПВном,%; |

|число включений в час h, 1/ч; |

|скорость 9ном, м/с; |

|требуемое ускорение а, м/c[pic]; |

|масса моста крана mм, т; |

|масса тележки mт,т; |

|передаточное число редуктора (р; |

|диаметр ходовых колес Dк, м; |

|диаметр цапф (подшипников ходовых колес) dц, м; |

|КПД передачи механизма (м; |

|коэффициент трения реборд ходовых колес Кр=1,5; |

|коэффициенты трения (=0,1; (=0,6*10[pic]м. |

| |

|Таблица 1 |

|Вариант |

|mном, т |

|ПВном,% |

|h, 1/ч |

|9ном, м/с |

|а, м/c[pic] |

|mм, т |

|mт,т |

|(р |

|Dк, м |

|dц, м |

|(м |

| |

|16 |

|8 |

|40 |

|65 |

|1.4 |

|0.17 |

|20 |

|4.0 |

|16 |

|0.6 |

|0.07 |

|0.82 |

| |

| | | | | | |6 |

| |

|4. Методика выбора двигателя для механизма передвижения моста универсального |

|крана |

|4.1. Время пуска и торможения. |

|tп=tт=9ном/a=1,4/0,17=8,2352941 с. |

|4.2. Время работы. |

|tр1=tр2=[pic] с. |

|4.3. Время движения с установившейся скоростью. |

|tуст=tр1-(tр+tт)=22,153846-(8,235991*2)=5,882026 с. |

|В некоторых случаях бывает tуст=0. В этом случае электропривод работает в |

|неустановившихся режимах. |

|4.4. Время цикла. |

|tц=[pic] с. |

|4.5. Время паузы. |

|tо=tц-2*tр=55,384515-2*22,153846=11,076923 с. |

|4.6. Суммарный момент инерций привода. |

|J=K[pic](mном+mт=mм)p[pic]=1,5*(8000+4000+20000)*0,0135417[pic]= |

|=8,8032 кг*м[pic] |

|где p=Dк/2*tр=0,6/2*22,153846=0,0135417 м. |

|K[pic] - коэффициент запаса, учитывающий неизвестный на этапе предварительных |

|расчетов момент инерций двигателя K[pic] 10кВт) |

|Наибольший пусковой ток. |

|[pic]А. |

|Ток переключения. |

|[pic] |

|8.2 Отношения токов. |

|[pic] |

|8.3 Сопротивление первой ступени. |

|[pic]Ом. |

|Сопротивление второй ступени. |

|[pic]Ом. |

|8.4 Сопротивления функций пускового реостата. |

|[pic]Ом. |

| |

| | | | | | |12 |