1. Расчет и выбор асинхронного двигателя с фазным ротором для грузового лифта с двухконцевой подъемной лебедкой
Цикл работы: 1) подъём номинального груза,
2) пауза,
3) спуск пустой кабины,
4) пауза.
Время пуска и время торможения при заданном ускорении:
(1.1)
Путь, проходимый лифтом с установившейся скоростью:
(1.2)
Время движения кабины лифта с установившейся скоростью:
(1.3)
Так как , то предварительный выбор двигателя можно осуществить по нагрузочной диаграмме исполнительного механизма М = f(t). Рассчитаем величины, необходимые для ее построения.
Предварительно выбираем двигатель с частотой вращения n0 = 1000 об/мин, тогда угловая скорость идеального холостого хода:
(1.4)
Отсюда можно определить передаточное число редуктора ip:
(1.5)
Из стандартного ряда передаточных чисел выбираем ближайшее большее, т.е. iр = 63.
Статический момент при подъеме номинального груза:
, (1.6)
где вес номинального груза (1.7)
Статический момент при спуске пустой кабины:
(1.8)
При торможении двигатель отключается от сети и к его валу прикладывается механический тормоз. Следовательно, время работы двигателя при подъёме и спуске:
(1.9)
Время цикла:
(1.10)
Тогда время пауз равно:
(1.11)
Радиус барабана:
(1.12)
Отсюда, угловая скорость вращения барабана:
(1.13)
Теперь можно построить тахограмму и нагрузочную диаграмму механизма.
Действительная продолжительность включения механизма:
ПВД%=% (1.14)
ПВД%=
Среднеквадратичный момент нагрузки при ПВД:
(1.15)
Ближайшая каталожная продолжительность включения ПВном = 40%. Пересчитаем Мск, ПВд к этому значению ПВ по формуле:
(1.16)
Требуемая мощность двигателя при ПВНОМ = 40%:
(1.17)
В этой формуле коэффициент запаса кз, учитывающий динамические нагрузки, принят равным 1.2
По каталогу выбираем два двигателя и для сравнения оформляем их в таблицу:
Марка двигателя
Частота вращения, , об/мин
Передаточное число редуктора
Момент инерции
МТF 411-8
710
56
2,15
6742,4
МТН411-6
957
70
2
9800
МТН312-6
960
80
1,25
8000
Д41
650
0,8
2508,8
Как видно из приведенной таблицы, наиболее лучшим вариантом является выбор двигателя МТF 411-8.
Паспортные данные этого двигателя.
Параметр
Обозначение
Единица измерения
Значение
Номинальная мощность
Рн
кВт
13
Номинальная частота вращения
nн
Об/мин
Номинальное напряжение
Uн
В
380
Кратность моментов
Мм/Мн
-
3,25
Коэффициент мощности номинальный
cosц
0,63
Номинальный ток статора
I1.н.
А
39,8
КПД
З н
%
79
Номинальная ЭДС ротора
Ер.н.
206
Номинальный ток ротора
I2.н.
42
Максимальная частота вращения
nmax
1900
Активное сопротивление статора
rс
Ом
0,316
Реактивное сопротивление статора
хс
0,371
Активное сопротивление ротора
rр
0,098
Реактивное сопротивление ротора
хр
0,195
Коэффициент трансформации напряжения
kе
1,82
Момент инерции ротора
GD
кг*м2
Масса двигателя
Q
кг
280
Пересчитаем для этого двигателя статические моменты.
Т.к. у этого двигателя номинальная частота вращения nн = 710 об/мин, то частота вращения идеального холостого хода n0 = 750 об/мин. Отсюда
(1.19)
Передаточное число редуктора ip:
(1.20)
Из стандартного ряда передаточных чисел выбираем ближайшее большее, т.е. iр = 45.
, (1.21)
(1.22)
(1.23)
Среднеквадратичный момент нагрузки при ПВНОМ:
(1.24)
Проверку двигателя на нагрев осуществим методом эквивалентного момента.
Эквивалентный момент можно рассчитать по следующей формуле:
(1.25).
Найдем динамический момент двигателя.
(1.26)
где - суммарный момент инерции всего механизма, где согласно паспортным данным выбранного двигателя (см. табл. 1.2).
Принимаем:
- суммарный момент инерции лебедки,
- масса противовеса,
- масса кабины,
- масса номинального груза,
где - момент инерции лебедки,
- угловое ускорение барабана.
Вес противовеса: , где - вес кабины лифта:
,
где - масса кабины лифта,
; (1.27)
- коэффициент уравновешивания, ;
-вес поднимаемого груза,
Тогда вес противовеса:
(1.28)
Масса противовеса:
(1.29)
Суммарный момент инерции лебедки:
(1.30)
Тогда суммарный момент инерции всего механизма:
Угловое ускорение барабана:
Тогда окончательно найдем динамический момент двигателя по формуле:
(1.31)
Для формулы (1.25) эквивалентного момента:
(1.32)
(1.33)
(1.34)
(1.35)
Время пуска и время торможения:
(1.36)
Тогда:
(1.37)
Двигатель проходит по нагреву, если эквивалентный момент двигателя меньше номинального:
(1.38)
где (1.39)
Таким образом, 172,45< 174,97 т.е. , следовательно выбранный двигатель МТМ 411-8 проходит по нагреву.
Проверим двигатель на перегрузочную способность. Условие перегрузочной способности:
где примем (1.40)
Проверка: 160 + 6,23 = 166,23 т.е. 166,23 < 460,6. Следовательно, двигатель проходит по перегрузочной способности.
Страницы: 1, 2, 3