Асинхронный электропривод подъёмного механизма

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Рисунок 3. Механическая характеристика электродвигателя 

Mmax=0,85∙Мк= 487,8 Нм;

Мс= Рс/ωн=163,3 Нм;                                                                                                   (11)

Мmin=1,2∙Мс= 196 Нм.                  

После построения пусковой диаграммы определим масштаб сопротивления:

= 0,1 / 3 = 0,0333 Ом/мм  

 

(12)

=340∙0,023/1,73∙45 = 0,1 Ом

 
 
 
 

ab - отрезок на пусковой диаграмме, соответствующий номинальному сопротивлению ротора, мм;

bd - отрезок на пусковой диаграмме, соответствующий сопротивлениям первой (bc) и второй (cd) ступени пускового реостата, мм.  

Далее найдём сопротивления  пускового реостата:

 

(13) 

 R₁=0,0333∙45= 1,5 Ом  - сопротивление первой ступени;      

 R₂=0,0333∙12=0,4 Ом  - сопротивление второй ступени;        

 Rреос= R₁+ R₂=1,9  Ом – сопротивление всего реостата.                                                                   

Пусковой ток  ротора определим по выражению:

 = 340/1,73∙1,9 = 103 А

 

(14) 
 

Пусковой ток  статора (сети):

= 42,76∙103/45 = 97,8 А

 

(15) 

Скольжение электродвигателя при работе на подъём:  

=                                                                                           (16) 

и на спуске:

 =

(17) 

Добавочное сопротивление  ротора:

 =

             Ом                                                                (18) 

=

 

Ом

 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Рисунок 4. Искусственные характеристики при  работе на спуск и подъём.

Раздел II. Приводной электродвигатель – асинхронный с короткозамкнутым ротором, с повышенным скольжением 

2.1. Выбор электродвигателя 

    Для повторно-кратковременного режима работы (S3) выпускается серия специальных машин, рассчитанных на этот режим. Такими машинами являются электродвигатели с повышенным скольжением. Эти электродвигатели рассчитываются на работу при следующих стандартных продолжительностях включения (ПВ): 15, 25, 40, 60 и 100%. В технической характеристике таких двигателей приводят величины мощности двигателя для всех значений ПВ. За номинальную мощность принимается мощность при ПВ=40%. Длительность рабочего цикла не должна превышать 10 мин (ГОСТ 183-74).

   Для выбора двигателя из данной серии необходимо определить фактическую продолжительность включения ПВ (указывается в задании) и мощность сопротивления Р_с (по выражению 1).

  Если продолжительность включения нестандартная, то при выборе электродвигателя найденное значение мощности сопротивления следует пересчитать, чтобы привести к стандартному значению продолжительности включения: 

=

кВт,                                              (19)        

где ε_ст =0,6 о.е - стандартное значение относительной продолжительности включения;

       ε_ф=0,56 о.е. -фактическое значение относительной продолжительности включения. 

Выбираем  двигатель со следующими параметрами: ПВ=60%, Рн=26,5 кВт, n_н=1440 об/мин, Iн=50 А, ηн=0,89, cosφ=0,91, ki=7,0, μп=2,0,  μmin=1,6, μк=2,2,  Jдв=0,23 кг∙м², m=195 кг. 

ωн=2∙π∙ n_н/60 = 2∙3,14∙1440/60 = 150,72 рад/сек.– номинальная угловая скорость вращения; 

ω₀=2∙π∙ n₀/60 = 2∙3,14∙1500/60 = 157 рад/сек – синхронная угловая скорость вращения; 

Мн=Рн/ ωн=175,8 Нм – номинальное значение момента, развиваемого электродвигателем; 

Мк=μк∙Мн=2,2∙175,8= 386,8  Нм  - критический момент электродвигателя; 

Мп=0,9 Мк= 0,9∙386,8= 348 Нм - пусковой момент электродвигателя, Н∙м; 

Мтр= Рс/ωн=23760 / 150,72 = 157,6 Нм - момент трогания рабочего органа подъёмного механизма;

= (1500-1440)/1500= 0,04 – номинальное значение скольжения;

 

Сделаем проверку выполнения условия надёжного пуска: 

                                                                                                                                   

0,856∙348 ≥ 157,6+0,25∙175,8

       297,9 > 201,55 

Условие пуска  выполняется. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2.2. Построение механических  характеристик. 

  Построение естественной механической характеристики начнём с определения её характерных точек. Затем построим характеристики при напряжении 0,5; 0,7 и 0,9 номинального значения. 

точка 1.

точка 2.

точка 3.

точка 4.

точка 5.

 
 
 
 
 
 
 
 

Построим таблицу  для этих точек: 

Таблица 2 - Параметры механических характеристик двигателя. 

 

Рисунок 5. Механические характеристики электродвигателя с короткозамкнутым ротором, с повышенным скольжением 
 

Заключение 

    В данной курсовой работе был  произведён выбор электродвигателей  с фазным, а также с короткозамкнутым  ротором, с повышенным скольжением  для повторно – кратковременного  режима S3.

    Рассчитаны сопротивления ступеней  пускового реостата и определены  пусковые токи в роторе электродвигателя и в сети. Затем построены естественная механическая и искусственные характеристики при спуске и подъёме груза для электродвигателя с фазным ротором. Для двигателя с короткозамкнутым ротором, с повышенным скольжением построены естественная механическая характеристика и характеристики при 0,5; 0,7 и 0,9 номинального значения напряжения.

     
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Список  литературы. 

1. Ключев, В.И.  Теория электропривода: учеб. для вузов / В.И. Ключев. - М.:

    Энергоатомиздат, - 560 с.

2. Ильинский,  Н.Ф. Общий курс электропривода: учеб. для вузов / Н.Ф.Ильинский,

    В.Ф. Козаченко.- М.: Энергоатомиздат, 1992. - 544 с.

3. Москаленко, В.В.  Электрический привод: учеб. пособие / В.В. Москаленко. -М.:

    Изд-во «Мастерство», 2000. - 368 с.

4. Кабдин, Н.Е.  Автоматизированный электропривод:  метод, рекомендации / Н.Е.

    Кабдин. - М.: Изд- во МГАУ, 2002. – 36 с.

5. Вешеневский,  С.Н. Характеристики двигателей в электроприводе. Изд. 6-е,

    исправленное / С.Н. - М.: Энергия, 1977. - 432 с.