Электроснабжение насосной станции (стр. 5 из 19)
Мn3 = Мст3 + Мдин2 = 274,725 + 400,4 = 675,125 Н×м;
Му3 = Mcт3 = 274,732 Н×м;
Мт3 = Mcт3 – Мдин2 = 274,265 – 400,4 = -125,675 Н×м.
При опускании без груза [6]:
Мn4 = Мст4 + Мдин2 = 12,115 + 400,4 = 412,515 Н×м;
Му4 = Mcт4 = 12,115 Н×м;
Мт4 = Mcт4 – Мдин2 = 12,115 – 400,4 = -388,625 Н×м.
Эквивалентный момент двигателя при ПВрас [6]:
где a = 0,75 - коэффициент, учитывающий ухудшение охлаждение двигателя при пуске и торможении.
Эквивалентный момент двигателя при стандартной продолжительности включения (ПВн = 40%) [6]:
(2.55)Номинальный момент двигателя:
(2.56)Выбранный двигатель проходит по нагреву, так как условие
Мн.дв(987,931) > Мэкв(687,674) выполняется. Двигатель также проходит по перегрузочной способности, то есть выполняется условие Мк(2940 Н×м) > Мп1(2653,8 Н×м).
2.4.2 Электропривод механизма передвижения тележки мостового крана
Механизм передвижения предназначен для транспортировки различных грузов и может состоять из одного или двух электродвигателей, которые передают движение через редуктор на ходовые колеса, осуществляющие перемещение по рельсовым путям тележки.
Разгон и торможение происходят с постоянным ускорением, величина которого ограничивается технологическими факторами и условием отсутствия пробуксовки колес.
Кинематическая схема механизма передвижения тележки.Для выбора мощности электропривода воспользуемся техническими данными механизма передвижения тележки:
- грузоподъемность G = 450 кН;
- скорость передвижения тележки u = 0,5 м/с2;
- диаметр ходового колеса Dk = 0,4 м;
- диаметр цапф (подшипников) колес d = 0,095 м:
- ускорение/замедление a = 0,15 м/с2;
- передаточное число редуктора ip = 31,5:
- длительность цикла tц = 180 с;
- к.п.д. механизма hм = 0,85;
- путь передвижения тележки L = 20,5 м.
Для выбора мощности электропривода тележки необходимо также знать вес тележки. Вес тележки грузоподъемностью 5 - 50 т. можно рассчитать по следующей формуле [8]:
mm = m0 + km × Qa (2 .57)
где mo, km, a- коэффициенты, зависящие от режима работы крана:
Q - грузоподъемность, m.
Вес тележки по (2.14):
(2.58)Определение продолжительности включения электродвигателя тележки. Время пуска (торможения) двигателя с напруженной и с нагруженной тележкой [6]:
Средняя скорость передвижения тележки за время пуска и торможения [6]:
Путь нагруженной тележки при пуске и торможении [6]:
Путь ненагруженной тележки при пуске и торможении [6]:
Путь нагруженной тележки при установившейся скорости [6]:
Путь ненагруженной тележки при установившейся скорости [6]:
Время движения нагруженной тележки с установившейся скоростью [6]:
Время движения ненагруженной тележки с установившейся скоростью [6]:
Расчетная продолжительность включения электродвигателя тележки [6]:
Расчет и приведение к валу двигателя моментов сопротивления.
Момент статической нагрузки (Н м) при движении с грузом [6, 7]:
где Кр - коэффициент трения реборд ходовых колес механизмов передвижения о рельсы;
m - коэффициент трения подшипников ходовых колес механизмов передвижения;
f - коэффициент трения качения ходовых колес механизмов передвижения, м;
Значение коэффициентов Кр, m и f приведены в таблице [7].
(2.59)Момент статической нагрузки при движении без груза [6,7]:
(2.60)Предварительный выбор мощности электродвигателя.
Предварительный выбор двигателя производится по статическому среднеквадратичному (эквивалентному) моменту [6]:
Учтем на данном этапе неизвестную динамическую составляющую нагрузки с помощью коэффициента запаса Кз [6]:
Мэкв.рас = Кз • Мэкв = 1.5 • 45,8 = 68,7 Н×м. (2.62)
Требуемая номинальная скорость двигателя [6]:
(2.63)Частоту вращения вала двигателя [6]:
Эквивалентная расчетная мощность электродвигателя [6]:
Пересчитанная на стандартную продолжительность включения (ПВн = 40%) мощность [6]:
Выбираем асинхронный электродвигатель с фазным ротором типа 4MTF 132 L6 [8].
Каталожные данные двигателя:
- номинальная мощность Р2н = 5,5 кВт;
- номинальная частота вращения nн = 915 об/мин;
- коэффициент мощности соsjн=0,74;
- напряжение статора U1=380 В;
- напряжение ротора U2 = 213 В;
- сила тока статора I1 = 14,8 А;
- сила тока ротора I2 = 183 А;
- максимальный момент Мк = 135 Н×м;
- момент инерции Jp = 0,11 кг×м2.
Уточненный выбор мощности двигателя.
Уточненная частота вращения [6]:
Радиус приведения кинематической цепи между двигателем и исполнительным механизмом [6]:
Суммарный приведенный момент инерции для нагруженного и ненагруженного механизма [6]:
Динамические моменты для нагруженного и ненагруженного механизма [6]:
Моменты сопротивления двигателя при пуске и торможении с грузом [6]:
; 
Моменты сопротивления двигателя при пуске и торможении без груза [6]:
; 
Эквивалентный момент двигателя при ПВрас [6]:
Эквивалентный момент двигателя при стандартной продолжительности включения (ПВн = 40%) [6]:
Номинальный момент двигателя:
Выбранный двигатель проходит по нагреву, так как условие Мн.дв (57,4 Н м) > Мэкв (52,94 Н м) выполняется. Двигатель также проходит по перегрузочной способности, то есть выполняется условие Мк (135 Н×м) > Мп1 (116,38 Н×м).
2.4.3. Электропривод механизма передвижения моста.
Механизм передвижения моста и механизм передвижения тележки принципиально не отличается, то есть кинематические схемы передвижения аналогичны.
Для выбора мощности электропривода воспользуемся техническими данными механизма передвижения моста:
- грузоподъемность G = 450 кН;
- скорость передвижения моста u = 1,1 м/с2;
- диаметр ходового колеса Dk = 0,71 м;
- диаметр цапф (подшипников) колес d = 0,2 м;
- ускорение/замедление а = 0,18 м/с2;
- передаточное число редуктора ip = 20;
- длительность цикла tц= 180 с;
- к.п.д. механизма hм= 0,8;
- путь передвижения тележки L = 37,5 м;
- длина пролета Ln = 21 м.
Для выбора мощности электропривода механизма передвижения моста необходимо также знать вес крана. Вес (т) крана грузоподъемностью 40-50 т можно рассчитать по следующей формуле [8]:
mкр = k×(Ln + 20), (2.64)
где k - коэффициент, зависящий от режима работы крана.
Вес крана по (2.15):
mm = 1,15×(21 + 20) = 47,15 m,
Gkp = mкр×g = 47,15 • 9.81 » 463 кН.
Определение продолжительности включения электродвигателя тележки.
Время пуска (торможения) двигателя нагруженного и ненагруженного механизма передвижения моста [6]:
