Электропривод передвижения тали по системе ПЧ-АД

Министерство образования Республики Беларусь

Белорусский Национальный Технический Университет

Кафедра: «Электропривод и автоматизация промышленных

установок и технологических комплексов»

Курсовой проект

по дисциплине «Теория электропривода»

на тему

«Электропривод передвижения тали по системе ПЧ-АД »

Исполнитель :.

Руководитель: профессор

Фираго Б. И.

2002

СОДЕРЖАНИЕ

1.ОПИСАНИЕ РАБОТЫ МЕХАНИЗМА……………………………………………….

2.РАСЧЕТ СТАТИЧЕСКОЙ МОЩНОСТИ И ВРЕМЕНИ ВЫПОЛНЕНИЯ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ОПЕРАЦИИ ЗА ЦИКЛ……………………………………….

3.ПОСТРОЕНИЕ СКОРОСТНОЙ И НАГРУЗОЧНОЙ ДИАГРАММ

МЕХАНИЗМА И ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ ВЫБОРМОЩНОСТИ ДВИГАТЕЛЯ……

4.ВЫБОР ТИПА ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ И РАСЧЕТ ОПТИМАЛЬНОГО

ПЕРЕДАТОЧНОГО ЧИСЛА РЕДУКТОРА…………………………………………….

5.РАСЧЕТ И ПОСТРОЕНИЕ УПРОЩЕННОЙ СКОРОСТНОЙ И НАГРУЗОЧНОЙ

ДИАГРАММ ЭЛЕКТРОПРИВОДА ЗА ЦИКЛ РАБОТЫ……………………………..

6.ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ ПРОВЕРКА ДВИГАТЕЛЯ ПО НАГРЕВУ И

ПЕРЕГРУЗОЧНОЙ СПОСОБНОСТИ…………………………………………………..

7.РАСЧЕТ СТАТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЭЛЕКТРОПРИВОДА…………….

7.1. Расчет механических характеристик………………………………………………..

7.1.1. Расчет естественной механической характеристики…………………………….

7.1.2. Расчет искусственных механических характеристик……………………………

7.2. Расчет электромеханических характеристик………………………………………

7.2.1. Расчет естественной электромеханической характеристики…………………...

7.2.2. Расчет искусственных электромеханических характеристик…………………..

7.3. Расчет зависимости U=f(α,sA)……………………………………………………….

8.ВЫБОР РЕГУЛИРУЮЩЕГО УСТРОЙСТВА……………………………………….

9. РАСЧЕТ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ ЭЛЕКТРОПРИВОДА ЗА ЦИКЛ И

ПОСТРОЕНИЕ ………………………………………………………...

10. ОКОНЧАТЕЛЬНАЯ ПРОВЕРКА ДВИГАТЕЛЯ ПО НАГРЕВУ И

ПЕРЕГРУЗОЧНОЙ СПОСОБНОСТИ…………………………………………………..

11.РАСЧЕТ ПОТЕРЬ ЭНЕРГИИ, РАСХОДА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ ЗА ЦИКЛ И

ЦИКЛОВОГО КПД……………………………………………………………………….

12.ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………………..

ЛИТЕРАТУРА…………………………………………………………………………….

1. ОПИСАНИЕ РАБОТЫ МЕХАНИЗМА

Механизм передвижения тали выполнен по кинематической схеме рис.1. Для

передачи крутящего момента от электродвигателя к приводным колесам используется

редуктор. Вал электродвигателя 1 соединен с быстроходным валом редуктора 3, муфтой, на одной половине которой установлен колодочный тормоз с электрогидротолкателем 2. Колеса 4 тележки двухребордные с цилиндрическим профилем обода.

Рис. 1. Кинематическая схема механизма передвижения тали

В соответствии с заданием по курсовому проекту необходимо произвести расчет

электропривода передвижения тали по системе ПЧ-АД .

Исходные данные к проекту:

- Номинальная грузоподъемность

- Масса тали

- Номинальная скорость передвижения

- Пониженная скорость

- Длина перемещения

- Диаметр ходового колеса

- Диаметр цапфы

- Допустимое ускорение

- Продолжительность включения ПВ=25%;

- Номинальный КПД передачи

Цикл работы механизма:

1) перемещение номинального груза на расстояние 2 м.

2) разгрузка

3) возврат разгруженной тали в исходное состояние

4)пауза

2. РАСЧЕТ СТАТИЧЕСКОЙ МОЩНОСТИ И ВРЕМЕНИ ВЫПОЛНЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ОПЕРАЦИИ ЗА ЦИКЛ РАБОТЫ

Статическая сила для передвижения механизма по горизонтальному рельсовому пути:

, (2.1)

где - масса номинального груза и масса механизма без груза, кг;

- коэффициент трения скольжения в подшипниках колес (обычно для подшипников качения, - для подшипников скольжения), принимаем ;

- коэффициент трения качения ходовых колес (обычно , принимаем ;

- коэффициент, учитывающий сопротивление от трения реборд о рельсы и трения токосъемников о троллеи ( ), принимаем ;

- радиус ходового колеса, м;

- радиус цапфы (ступицы) ходового колеса, м.

Статическая сила для передвижения механизма с номинальным грузом по горизонтальному рельсовому пути:

, (2.2)

Статическая сила для передвижения механизма без груза по горизонтальному рельсовому пути:

, (2.3)

КПД передачи определяется по формуле:

, (2.4)

где - коэффициент, который можно принять равным 0,07-0,1, принимаем ;

- коэффициент загрузки механизма, который определяется

, (2.5)

Тогда КПД передачи в соответствии с формулами (2.4 и 2.5):

, (2.6)

Статическая мощность при перемещении номинального груза:

, (2.7)

Статическая мощность при перемещении пустой тали:

, (2.8)

Принимаем

Время пуска тали:

(2.9)

Длинна перемещения:

(2.10)

Время работы тали:

, (2.11)

где - время пуска и торможения тали

Продолжительность включения:

, (2.12)

Исходя из формулы (2.12) время цикла:

, (2.13)

Суммарное время паузы:

, (2.14)

Суммарное время пауз разбиваем на два участка:

, (2.15)

Время разгрузки

, (2.16)

Время паузы:

, (2.17)

3. ПОСТРОЕНИЕ СКОРОСТНОЙ И НАГРУЗОЧНОЙ ДИАГРАММ МЕХАНИЗМА И ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ ВЫБОР МОЩНОСТИ ДВИГАТЕЛЯ

Рисунок 3.1 Диаграммы скорости и статической мощности

Произведем предварительный выбор электродвигателя.

Эквивалентная статическая мощность при ПВ=25% за время работы:

, (3.1)

Расчетная мощность для ПВ=25%:

, (3.2)

где - коэффициент запаса, примем .

Расчетная мощность для ПВ=100%:

(3.3)

электродвигатель с ближайшей мощностью не подходит по перегрузочной способности, принимаем электродвигатель с мощностью

4. ВЫБОР ТИПА ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ И РАСЧЕТ ОПТИМАЛЬНОГО ПЕРЕДАТОЧНОГО ЧИСЛА РЕДУКТОРА

n0, об/мин JДВ, кгм3 JДВ  n02

3000 7,610-4 6840

1500 1,410-3 3150

1000 1,710-3 1700

Выбираем двигатель, соотношение параметров которого дает минимальное значение JДВ  n02.Выбираем асинхронный двигатель серии 4А закрытого исполнения