Расчеты показателей привода лебедки (стр. 2 из 4)

Решив совместно уравнения (1...3), получим выражение механической характеристики:

(10)

1 точка:

При

найдем из выражения (10) момент сопротивления на валу:

Н^.м

2 точка:

При М=0 найдем скорость двигателя из выражения (10):

рад/с

2.2 Рассчитываем:

Электромеханическая характеристика при понижении напряжения на 30%:

1 точка: При

найдем ток из выражения (6)

А

2 точка: При I=0 находим скорость из выражения (8)

рад/с.

Механическая характеристика при понижении напряжения на 30%:

1 точка: При

найдем из выражения (10) момент сопротивления на валу:

Н^.м.

2 точка: При М=0 найдем скорость двигателя из выражения (10):

рад/с.

2.3 Рассчитываем:

Электромеханическую характеристику при понижении магнитного потока на 20%:

1 точка: При

найдем ток из выражения (6)

А

2 точка: При I=0 находим скорость из выражения (8)

рад/с.

Механическая характеристика при понижении магнитного потока на 20%:

1 точка: При

найдем из выражения (10) момент сопротивления на валу:

Н^.м.

2 точка: При М=0 найдем скорость двигателя из выражения (10):

рад/с.

2.4 Рассчитываем:

Электромеханическую характеристику при добавлении в цепь добавочного сопротивления равным 4r_я:

1 точка: При

найдем ток из выражения (6)

А

2 точка: При I=0 находим скорость из выражения (8)

рад/с.

Механическая характеристика при добавлении в цепь добавочного сопротивления равным 4r_я:

1 точка: При

найдем из выражения (10) момент сопротивления на валу:

Н^.м

2 точка: При М=0 найдем скорость двигателя из выражения (10):

рад/с.

По значениям из пунктов 2.1, 2.2, 2.3, 2.4 строим механическую (рисунок 1) и электромеханическую (рисунок 2) характеристики.

2.5 а)Рассчитать напряжения при токе I=2,5I_н:

А,

В

б) рассчитать значение добавочного сопротивления при I=2,5I_н:

Из выражения (5) при Е=0 выразим R_д

Ом.

Графическим методом рассчитываем пусковое сопротивление при пуске в три ступени:

Строим естественную электромеханическую характеристику при номинальном токе (рисунок 3) :

А

А

Определим масштаб:

Ом,

L_аf=111,7 мм,

Ом/мм,

Из графика найдем длины отрезков:

L_bc=5 мм,

L_cd= 11 мм,

L_de=21 мм,

По полученному графику и при помощи масштаба найдем пусковые добавочные сопротивления для каждой ступени пуска:

Ом,

Ом,

Ом,

Делаем проверку:

Ом

, проверка сошлась, значит, сопротивление выбрано правильно.

2.6 Определим добавочное сопротивление при скорости 0,2ω_н в режиме противовключения (рис 4):

Выражение (1) в режиме противовключения примет вид:

,

где

Выразим R_д:

Ом,

Составим баланс мощности:

,

Рассчитываем:

7288,9Вт ≈ 7317Вт, баланс сошелся, следовательно, добавочное сопротивление подобранно правильно.

2.7 Определить скорость двигателя при спуске двигателя в режиме рекуперативного торможения

Скорость определяем графически (рисунок 4):

ω= 115 рад/с

Составим баланс мощности:

6138Вт ≈ 5931,5Вт баланс сошелся.

2.8 Определить добавочное сопротивление при спуске груза в режиме динамического торможения (рисунок 5) при скорости 0,5ω_н:

Найдем скорость двигателя:

рад/с.

Выражение (4) примет вид:

Найдем от сюда R_д

Ом,

Составим баланс мощности:

,

2877,3Вт ≈ 2880,1Вт баланс сошелся

2.9 Определить скорость реального холостого хода, момент на валу двигателя соответствующей номинальной скорости:

Н^.м,

рад/с,

Н^.м.

Задача 3

Выбрать асинхронный двигатель типа: 4А, АИР. По значениям необходимой мощности и скорости лебедки, по паспортным данным электродвигателя рассчитать и построить:

3.1 Естественную механическую характеристику по пяти точкам. Определить скорость при подъеме груза;

3.2 Естественную электромеханическую характеристику по четырем точкам. Определить величину тока при подъеме груза;

3.3 Написать уравнение механической характеристики выбранного двигателя (формула Клосса) и построить график этой характеристики;

3.4 Искусственные механическую и электромеханическую характеристики двигателя при понижении напряжения на 30%. Определить возможность подъема груза, скорость и величину тока;

3.5 Полагают, что выбранный двигатель имеет фазный ротор. Построить искусственную характеристику при введении в цепь ротора добавочного сопротивления в 4 R_рот. Определить скорость подъема.

3.6 Искусственную механическую характеристику при повышении и понижении на 30% частоты сети. Определить рабочую скорость подъема груза и возможность установившейся работы двигателя;

3.7 Определить скорость опускания груза в режиме сверхсинхронного торможения;

3.8 Рассчитать значения добавочных активных сопротивлений в цепи статора ограничивающий пуск до 2I_н;

3.9 Графическим или графоаналитическим методами рассчитать добавочное сопротивление в цепи ротора двигателя в 3 и более ступени.

Решение:

Паспортные данные:

4А132S6У3

Р_н=5,5 кВт S_H=4,1% ή=85%

m_п=2 n₀=1000 об/мин cosφ=0,8

m_min=1,6 U_л=380 Вm_max=2,2 i_п=7

3.1 Естественную механическую характеристику по пяти точкам. Определить скорость при подъеме груза:

1 точка - точка синхронной скорости

М=0

рад/с (1)

где f- частота сети,

р- число пар полюсов.

2 точка – точка номинальной скорости и номинального момента

рад/с (2)

где S_H- номинальное скольжение двигателя.

Н^.м