Автор работы: Пользователь скрыл имя, 14 Октября 2013 в 16:32, курсовая работа
В соответствии с заданием по курсовому проекту необходимо произвести расчёт электропривода передвижения тележки мостового крана по системе ПЧ-АД.
На Рис.1 представлена схема передвижения мостового крана . Механизм передвижения мостового крана состоит из электродвигателя (1) , тормоза (2) , горизонтального редуктора (3) , и ведущих колёс (4
Описание работы механизма
Расчет статической мощности и времени выполнения
технологических операций за цикл работы
Построение скоростной и нагрузочной диаграмм механизма и
предварительный выбор мощности ЭД
Выбор типа ЭД и расчёт оптимального передаточного числа
редуктора
Расчёт и построение упрощённой скоростной и нагрузочной
диаграмм ЭП за цикл работы
Предварительная проверка ЭД по нагреву и перегрузочной
способности
Расчёт и построение естественной механической и
электромеханической характеристик ЭД
Расчет искусственных механических характеристик,
обеспечивающих выполнение технологических операций
Выбор преобразователя
Расчет переходных процессов за цикл работы и построение
кривых w(t), M(t), I(t), ΔP(t)
Окончательная проверка двигателя по нагреву и перегрузочной
способности
Расчёт расхода электрической энергии за цикл и расчёт
циклового к. п. д.
Заключение
Белорусский национальный технический университет
Кафедра “Электропривод и автоматизация промышленных установок и технологических комплексов”
Группа 107610
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
по дисциплине “Теория электропривода”
на тему “Электропривод передвижения тележки
мостового крана по системе ПЧ-АД”
Исполнитель: Усеня Е.С.
Руководитель: проф. Фираго Б.И.
Минск-2003
Содержание
1 |
Описание работы механизма |
|
2 |
Расчет статической мощности и времени выполнения технологических операций за цикл работы |
|
3 |
Построение скоростной и нагрузочной диаграмм механизма и предварительный выбор мощности ЭД |
|
4 |
Выбор типа ЭД и расчёт оптимального передаточного числа редуктора |
|
5 |
Расчёт и построение упрощённой скоростной и нагрузочной диаграмм ЭП за цикл работы |
|
6 |
Предварительная проверка ЭД по нагреву и перегрузочной способности |
|
7 |
Расчёт и построение естественной механической и электромеханической характеристик ЭД |
|
8 |
Расчет искусственных механических характеристик, обеспечивающих выполнение технологических операций |
|
9 |
Выбор преобразователя |
|
10 |
Расчет переходных процессов за цикл работы и построение кривых w(t), M(t), I(t), ΔP(t) |
|
11 |
Окончательная проверка двигателя по нагреву и перегрузочной способности |
|
12 |
Расчёт расхода электрической энергии за цикл и расчёт циклового к. п. д. |
|
Заключение |
||
Литература |
||
1 Описание работы механизма
В соответствии с заданием по курсовому проекту необходимо произвести расчёт электропривода передвижения тележки мостового крана по системе ПЧ-АД.
1
2
Рис.1Схема перемещения крана
В данном курсовом проекте перемещение тележки крана осуществляется по циклу:
2 Расчёт статической мощности и времени выполнения технологической операции за цикл работы
Статическая сила для передвижения механизма по горизонтальному рельсовому пути:
, (2.1)
где - масса ном. 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
- радиус ходового колеса, м;
- радиус цапфы (ступицы)
Статическая сила для передвижения механизма с номинальным грузом по горизонтальному рельсовому пути:
Статическая сила для передвижения механизма без груза по горизонтальному рельсовому пути:
К. п. д. передачи определяется по формуле:
, (2.2)
где - коэффициент, который можно принять равным (0,07-0,1), принимаем
- коэффициент загрузки
,
Тогда КПД передачи:
Статическая мощность при перемещении номинального груза:
, (2.4)
Статическая мощность при перемещении пустой тележки:
, (2.5)
С целью ограничения динамических нагрузок, обеспечения надёжного сцепления колёс механизмов передвижения с рельсами принимаем ускорение .
Находим время разгона и торможения тележки.
(2.6)
Определяем путь:
Время работы в установившемся режиме определяется:
(2.8)
Время работы ЭП определяется:
Продолжительность включения:
, (2.9)
Суммарное время паузы:
Суммарное время пауз разбиваем на два участка:
Время загрузки и разгрузки:
3 Построение скоростной
Скоростная
и нагрузочная диаграммы
Рисунок 3.1- Скоростная и нагрузочная диаграммы
Произведем
предварительный выбор
Эквивалентная статическая мощность при ПВ=15% за время работы:
В качестве расчетной мощности принимаем:
где
Приводим двигатель к ПВ=100%:
Выбираем в каталоге электродвигатели
с мощностью
4 Выбор типа ЭД и
расчёт оптимального
В соответствии
с полученными расчётами
По каталогу, в соответствии с принятым Ррасч., выбираем двигатель так, чтобы Рн ³ Ррасч.
Таблица 4.1- Двигатели серии 4А и мощностью 3кВт
Тип двигателя |
n,об/мин |
J,кг/м |
|
4А90М2У3 |
3000 |
0,0053 |
47700 |
4А1002SУ3 |
1500 |
0,0087 |
19575 |
4А112M6У3 |
1000 |
0,017 |
17000 |
Выбираем двигатель соотношение параметров, которого дает минимальное значение
Двигатель 4А112M6У3 имеет следующие данные:
Номинальный ток статора находится по формуле:
(4.1)
Номинальная скорость двигателя рассчитывается по формуле:
(4.3)
Радиус приведения:
(4.4)
Передаточное число определяем:
(4.5)
Номинальный момент двигателя:
(4.6)
5 Расчёт и построение
упрощённой скоростной и
Радиус приведения поступательного перемещения к вращательному по формуле (4.4):
Допустимое угловое ускорение:
(5.1)
Суммарный момент инерции электропривода, приведенный к валу электродвигателя:
, (5.2)
где - коэффициент, учитывающий момент инерции вращающихся частей передаточного механизма , принимаем .
Суммарный момент инерции электропривода, приведенный к валу электродвигателя при перемещении номинального груза:
Суммарный момент инерции электропривода, приведенный к валу электродвигателя при перемещении пустой тележки
Динамический момент при перемещении номинального груза:
, (5.3)
Динамический момент при перемещении пустой тали:
, (5.4)
Допустимое угловое ускорение имеет знак плюс при пуске, а минус при торможении.
Статический момент при перемещении номинального груза:
, (5.5)
Статический момент при перемещении пустой тали:
, (5.6)
Электромагнитный момент:
, (5.7)
Электромагнитный момент электродвигателя при разгоне электропривода и перемещении номинального груза:
Электромагнитный момент электродвигателя при перемещении номинального груза с постоянной скоростью:
Электромагнитный момент электродвигателя при торможении электропривода и перемещении номинального груза:
Электромагнитный момент электродвигателя при перемещении груза:
Электромагнитный момент электродвигателя при разгоне электропривода и перемещении пустой тележки:
Электромагнитный момент электродвигателя при движении пустой тележки с постоянной скоростью:
Электромагнитный момент электродвигателя при торможении электропривода и перемещении пустой тали:
Электромагнитный момент электродвигателя при перемещении груза:
Упрощенная
скоростная
Рисунок5.1- Скоростная и нагрузочная диаграммы.
6 Предварительная проверка ЭД по нагреву и перегрузочной способности
Эквивалентный момент электродвигателя за время работы, приняв ухудшение условий при пуске и торможении :
Приводим к ПВ=100%:
Условие проверки по нагреву:
Условие по нагреву выполняется.
Проверка двигателя по перегрузочной способности.
7 Расчёт и построение естественной механической характеристики ЭД
Полное фазное сопротивление:
(7.1)
Найдём абсолютные параметры двигателя:
Естественная механическая характеристика выражается уточненной формулой Клосса:
, (7.2)
где (7.3)
- действующее значение
- критический момент.
(7.4)
(7.5)
(7.6)
По формуле 7.3:
Информация о работе Электропривод передвижения тележки мостового крана по системе ПЧ-АД