Разработка электропривода лифта (стр. 6 из 7)
14. Защитное заземление или зануление должны отвечать требованиям «Правил устройства электроустановок».
15. Установка в заземляющих (зануляющих) проводниках предохранителей, контактов и других размыкающих элементов, в том числе бесконтактных, не допускается.
16. Токоведущие части выключателей с ручным приводом: вводного устройства, выключателей, устанавливаемых в приямке, блочном и машинном помещениях, выключателей дистанционного включения (отключения) электрических цепей должны быть защищены от случайного прикосновения, если напряжение на них может быть более 42 В переменного тока или более 60 В постоянного тока. Положение этих выключателей должно быть обозначено соответствующими символами или надписями: «Вкл.»; «Откл.».
3. Выбор рода тока и типа электропривода
Электропривод лифта должен удовлетворять следующим требованиям:
а) замыкание токоведущих частей электрического устройства привода тормоза (электромагнита и т.п.) на корпус не должно вызывать самопроизвольное включение этого привода и снятие механического тормоза при остановленном лифте и не должно нарушать наложение механического тормоза после отключения электродвигателя;
б) у лифта с номинальной скоростью более 0,71 м/с должна быть обеспечена возможность движения кабины с пониженной скоростью не более 0,4 м/с с учетом требования п. 6.3.33.
Электропривод переменного тока при питании электродвигателя непосредственно от сети должен удовлетворять следующим требованиям:
а) снятие механического тормоза должно происходить одновременно с включением электродвигателя или после его включения;
б) отключение электродвигателя должно сопровождаться наложением механического тормоза;
в) цепь главного тока электродвигателя должна прерываться двумя независимыми электромагнитными аппаратами, один из которых может быть концевым выключателем.
«Правила устройства электроустановок» рекомендуют начинать процесс выбора рода тока с двигателей переменного тока. Для привода механизмов, не требующих регулирования частоты вращения, независимо от их мощности, рекомендуется применять электродвигатели синхронные или асинхронные с короткозамкнутым ротором.
Для нерегулируемого привода выбор типа двигателя прост. Двигатели переменного тока проще по конструкции, стоимость их ниже, обслуживание тоже требует меньших затрат. При повторно-кратковременном режиме работы с частыми пусками и торможениями рационально использовать двигатели повышенного скольжения.
Электрический привод лифта состоит из электродвигателя, комплекта аппаратуры для управления и промежуточной передачи от двигателя к рабочему механизму. Применяют электродвигатели кранового и металлургического типов, а также общего назначения. Крановые электродвигатели имеют высокую механическую прочность, перегрузочную способность и меньший момент инерции ротора за счет малого его диаметра. В каталогах указываются номинальные данные двигателей при ПВ, равном 15, 25, 40, 60 и 100%.
Выбирается электропривод: металлургический АД с КЗ ротором. Так как для грузового лифта не требуется регулирование скорости в больших пределах, режим работы повторно-кратковременный (S3).
4.1 Выбор двигателя
Выбор двигателя:
Фактическая продолжительность включения:
Время работы: tp = 80 с
Исходя из характера работы двигателя и фактической продолжительности включения, режим работы двигателя S5 – периодический повторно-кратковременный режим с влиянием пусковых процессов и электрическим торможением.
Продолжительность включений выбрана меньше полученного, следовательно необходимо проверить выбранный двигатель по нагреву.
Исходя из Р и режима работы электропривода, выбираем двигатель MTKH 311–6, U=380В, f=50 Гц, P=9 кВт, защищенный с независимой вентиляцией (продуваемый), режим ПВ = 60%.
Таблица 4 – Паспортные данные двигателя:
4.2Выбор редуктора
Для этого определяется скорость подъёма груза:
Vp – скорость подъема клети, м/с;
D – диаметр канатоведущего шкива, м.
Передаточное число редуктора определяется по номинальной скорости вращения выбранного двигателя и основной скорости движения исполнительного органа, по формуле:
По рассчитанным данным наиболее выбирается редуктор:
Тип РГЛ‑200, i=75 (перед. число), =0.95 (К.П.Д).
5. Расчёт приведенных статических моментов (моментов сопротивлений), моментов инерции и коэффициента жёсткости системы
r=Dш/2·ip, – радиус приведения поступательно движущихся масс к скорости wш.
Будем считать, что при подъеме кабины лифта w>0 и wш>0. Статический момент, преодолеваемый электродвигателем при подъеме кабины, если mкл³mпв.
Mстат=((mкл+ mгр) – mпв) gr/hрiр,
Статический момент, преодолеваемый электродвигателем при подъеме кабины равен: Mcтат = 0.688 Н·м.
Рассчитываем случай подъёма кабины лифта вверх (в данном случае кабина лифта загружена). Масса груза равна 5000 кг.
Приводим грузы к валу двигателя.
Моменты инерции клети, груза и противовеса приведенные к скорости вращения вала двигателя вычисляются по формулам:
Определим суммарный момент инерции:
Определим моменты при подъёме:
Кабина лифта Противовес
Момент потерь в редукторе определяется текущими значениями нагрузки передачи. Его можно приближенно принять постоянным и равным моменту, соответствующему статическому режиму.
Момент сопротивления первой и второй масс соответственно равны:
Определим суммарный момент инерции привода с учетом одномассовости системы:
Определим коэффициент жёсткости:
Clin – линейная жёсткость
Н/м2Определим жёсткость связи между первой и второй массами:
Для этого используется высота подъёма кабины h. (h=6м).
Данной кинематической схеме электропривода лифта соответствует структурная схема:
Рисунок 12 – Структурная схема электропривода лифта
Система уравнений двухмассовой системы (стр. 55 Ключев)
Обозначив d/dt=p, а
запишем: 
Частота собственных колебаний двухмассовой упругой системы.
Возможность упрощения модели механической части электропривода тоесть представление последней в виде одномассовой (жесткой) системы можно оценить по значению отношения:
Поскольку значение γ12 незначительно превышает единицу (значение J2 составляет около 15% от значения J1), то можем считать J2 << J1. В таком случае можно представить механическую часть электропривода жестким приведенным звеном (рис13.), суммирующий момент инерции которого равен:
Суммирующий момент нагрузки при движении на подъём равен:
Динамический момент равен:
Рисунок 13 – Схема одномассовой системы
Уравнение движения одномассовой системы имеет вид:
М-Мс=Jсум·p·ω.(т.е Макт-Мсум=Jсум·p·ω).
Для построения механической характеристики нагрузки Мс(ω) в данном положении кабины лифта и противовеса нужно определить момент нагрузки предположении, что осуществляется опускание загруженной кабины лифта. В этом случае потенциальные (активные) моменты М1 и М2 сохраняют свое направление, а реактивный момент потерь Мр изменяет его на противоположное. Следовательно, при изменении знака скорости момент нагрузки изменяет свое направление:
M'c= М1+ (-М2)+ (-Мр) = 245.25 – 196.2 – 2.582 = 46.468 Н·м.
Механическая характеристика нагрузки показана на рис 14. При опускании кабины с грузом двигатель работает в тормозном режиме. Тормозной момент М= M'c совместно с моментом потерь Мр уравновешивают движущий активный момент