Электропривод лифтового подъемника

За это время кабина лифтового подъемника пройдет путь:

При обработке минимального рейса на затормаживание и остановку путь h_т

Тогда на движение с пониженной скоростью и остановки приходится путь h_от:

Этот путь будет складываться из участков:

h_от = h_нт - h_о.

При заданных величинах V_НТ и ∆h_о остановочный путь (h_о) будет зависеть от жесткости механической характеристики электропривода для пониженной скорости, разброса значений инертности механической части лифтового подъемника и тормозящих моментов, а так же времени срабатывания аппаратов управления (h_а):

h_оmax = h_о + ∆h_о;

h_оmin = h_o - ∆h_о.

 

 

Рис. 5.2. Диаграмма  тормозного участка тахограммы.

 

 

Точность остановки (∆h) и разброс величин указанных механических параметров связаны следующим отношением:

где:

ω_но - среднее значение заданной пониженной скорости электропривода, соответствующие величине V_НТ;

∆ω - максимальное отклонение скорости электропривода от заданного значения, определяемое жесткостью механической характеристики электропривода;

t_Ао - среднее значение времени cрабатывания аппаратов управления (начиная c аппаратуры ДТО и далее до электропривода);

∆t - рaзброс времени срабатывания аппаратов управления;

I_но - среднее значение момента инерции механической части лифтового подъемника, приведенного к валу двигателя;

∆I - максимальное отключение приведенного момента инерции от среднего значения при изменении загрузки лифтового подъемника;

М_но - среднее значение тормозного момента на валу электродвигателя;

∆М - максимальное отключение тормозных моментов от среднего значения.

 

Согласно известным  эксплуатационным рекомендациям можно  принять:

По рассчитанным значениям статистических нагрузок ЭП имеем:

 

Средний тормозной момент определим из того условия, что на заключительном этапе ЭП затормаживается под действием моментов статического сопротивления (М) и момента механического тормоза, равного номинальному моменту ЭП (М_н):

Имеем:

 

Отсюда получаем:

 

Принимая  ,  определим требуемую жесткость механической характеристики ЭП на пониженной скорости:

Отсюда достаточная  жесткость механической характеристики определяется относительной величиной:

С учетом найденных величин можно рассчитывать максимальное и минимальное значения остановочного пути:

    где:

Таким образом можно  определить путь (_hнт), проходящий на пониженной скорости и затраченное на это время:

Время, затрачиваемое  в среднем на прохождение остановочного пути, можно найти из выражения:

Объединяя все участки  тахограммы получаем:

Соответствующая диаграмма  тормозного участка тахограммы дана на рис. 5.3. На ней представлены требуемые  механические характеристики ЭП лифтового  подъемника, определенные выполненными расчетами для режимов подъема и спуска максимально и минимально загруженной кабины.

Рис. 5.3. Механические характеристики ЭП в режимах а) подъема  и б) спуска

 

6. ПРОВЕРКА  ПРИВОДНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ПО  НАГРЕВУ.

 

Для проверки двигателя по нагреву рассмотрим работу электропривода в замкнутом расчетном рабочем цикле (рис. 2.2).

При этом принимаем упрощенные диаграммы движения, т.е. состоящие  из участков разгона, движения с максимальной скоростью и торможения. Ускорения на участках разгона и торможения принимаем одинаковыми и равными допустимому.

Нагрузку на валу двигателя  вычисляем:

Для участка  подъема:

где:

Для участков спуска:

где:

С учетом изменения груза  по этажам доставки нагрузки по участкам цикла составляют:

Для движения на подъем:

                                                                                            Таблица 6.1.

этаж доставки
2h1min	982	539.7	1524.7	-442.3	200
4 h1min	1012	749.7	1761.7	-262.3	400
6 h1min	1042	959.7	2001.7	-82.3	600
8 h1min	1072	1169.7	2241.7	97.7	800
10 h1min	1012	749.7	1761.7	-262.3	400
12 h1min	952	329.7	1282.7	-622.3	0

 

 

 

 

 

 

Для движения на спуск:

                                                                                              Таблица 6.2.

этаж доставки
2h1min	1072	543,9	1615,9	-528,1	800
4 h1min	1048	626,2	1674,2	421,8	640
6 h1min	1024	708,5	1732,5	-315,5	480
8 h1min	1000	790,9	1790,9	-209,1	320
10 h1min	976	873,2	1849,2	-102,1	160
12 h1min	952	955,5	1907,5	3,5	0

 

В заданном рабочем цикле  движение кабины на подъем и спуск  осуществляется равномерно с перемещением за один рейс на высоту:

2h1min = 2*8 = 16м.

При перемещении время  движения с установившейся скоростью (V_max = 4 м/с) за один рейс составит:

                                                                                               где:

С учетом определенных участков движения вычислим расчетную величину эквивалентного момента ЭП за рабочий  цикл для выбранного двигателя:

Так как для расчетных  участков движения

то можно преобразовать  к виду:

где:

 

Суммируя полученные результаты, получаем:

 

При заданном рабочем цикле расчетная проводимость включения (ПВр) составляет:

Пересчитывая расчетный  эквивалентный момент к стандартной  продолжительности включения (ПВ = 0,4), получаем:

В итоге устанавливаем, что при заданном расчетном цикле работы ЭП двигатель проходит по условиям нагрева:

 

Таким образом, предварительно выбранный электродвигатель Д814 с  приведенными выше паспортными данными  может быть использован для выполнения дальнейших расчетов системы ЭП лифтового  подъемника.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7. ДИАГРАММА ДВИЖЕНИЯ ЛИФТОВОГО ПОДЪЕМНИКА.

 

По своему функциональному  назначению систeма автоматического управления электроприводoм лифтового подъемника должна обеспечивать возможность реверсного движения кабины при плавных разгонах и торможениях, точную остановку кабины па заданном уровнe пола принимающегo этажа и минимальное время переходных процессов при апериодическом характере их протекания. Известно, что указанные требования выпoлняются, если электропривод обеспeчивает реализацию оптимальной диаграммы движения кaбины, которая определяется следующими законами изменения кинематических переменных:

где:

p_ос – максимальное значение рывка при оптимальном законе движения, м/с³;

а_ос – максимальное значение ускорения при оптимальном законе движения, м/с³;

Ωn – установившееся значение рабочей скорости оптимальном законе движения, м/с³;

t ↑ n – время переходного процесса пуска;

 

 

Аналогичные выражения получаются и для участков торможeния. Однако реализация такого движения значительно усложняет построение системы управления электроприводом. Поэтому технически обычно реализуют болеe простую (рациональную) диaграмму движения, которая (в предложении симметричности участков разгона и торможения) представлена на рис.7.1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 7.1. Диаграмма оптимального движения лифтового подъемника.

 

Реализация такой диаграммы  сводится к обеспечению постоянства  величин рывка, ускорения и скорости на определенных участках движения, что  практически приближает такой закон  движения к оптимальному. При симметричности участков начала и окончания разгона (∆t₁ = ∆t₃), a также участков начала и окончания торможения (∆t₄ = ∆t₆ = ∆t₁ = ∆t₃) для заданных параметров механического движения можно определить гpаничные (по участкам) значения основных переменных. Для первого участкам (∆t₁) имеем:

Аналогичные изменения  имеем и для шестого участка (∆t₁). На участках ∆t₃ и ∆t₄, имеем:

На участках и составляющие переменные будут иметь значения:

Таким образом, при данном законе движения весь разгон до рабочей  скорости V_p происходит за время t₁ = (2*0,2+1,8) = 2,2 с. С прохождением разгона пути

h↑ = (0,0133+3,6+0,7866) ≈ 4,4м.

В общем случае движения, включающем режим точной остановки, диаграмма приобретает несимметричный вид, представленный на рис. 7.2.

Рис. 7.2. Диаграмма оптимального движения с учетом точной остановки.

8. ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

 

B результате проведенной  работы спроектирован электропривод  лифтового подъемника.

Произвели расчет статических  усилий. Рассчитали номинальную скорость двигателя, при которой обеспечивается движение кабины c максимальной скоростью c учетом полиспаста. Рассчитали мощность двигателя, для обеспечения движения максимально загруженной кабины. Предварительно выбрали тип электродвигателя.

Произведен расчет динамики электропривода. Рассчитали основной динамический параметр - момент инерции эквивалентного механизма лифтового подъемника, составленный из моментов инерции и масс всех движущихся частей лифтового подъемника, приведенных к валу электропривода. Также были рассчитаны максимальный динамический момент на валу электропривода и полный максимальный момент электропривода. Они укладывается в допустимые перегрузочные ограничения выбранного двигателя.

Произведена проверка приводного электродвигателя по нагреву. Для этого  рассмотрели работу электропривода в замкнутом расчетном рабочем цикле. Для этого взяли упрощенные диаграммы движения, т.е. состоящие из участков разгона, движения c максимальной скоростью и торможения. Ускорения на участках разгона и торможения приняли одинаковыми и равными допустимому. По полученным расчетам, при заданном расчетном цикле работы электропривода, установили что двигатель проходит по условиям нагрева.

Полученные в результате расчета контрольные параметры  полностью соответствуют требованиям  задания на проектирование.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.

 

1. М.М.Соколов. Автоматизированный  электропривод общепромышленных  меха-низмов. Изд. 3-е, перераб. и доп. М.: Энергия.2006.

2. Теория электрического  привода. Задачник по курсовым  расчетным работам. Чебоксары.: ЧГУ. 2004.

3. Под ред. И.П. Копылова. Справочник по электрическим  машинам. Том 1. М.: Энергоатомиздат. 1988.

4. Электротехнический справочник под ред. МЭИ.