EOPiGZ_praktikum
.pdfПриложения:
Таблица 1
Таблица 2
Определение индекса помещения
α = A: B
Форма |
|
Расчётная высота, м |
|
|
|
|||||
помещения |
|
|
|
|
|
|
|
|
Индекс |
|
α = |
1 – 1,5 |
3 |
|
3,2 |
3,4 |
3,6 |
· |
· |
· |
помеще- |
α = |
1,5 – 2,5 |
2,8 |
|
3 |
3,2 |
3,4 |
· |
· |
· |
ния |
α = |
2,5 – 3,5 |
2,6 |
|
2,8 |
3 |
3,3 |
· |
· |
· |
|
|
|
: |
|
: |
: |
: |
|
|
: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2,0 |
|
Площадь |
130 |
|
147 |
165 |
188 |
|
|
|
|
Помещения, м2 |
168 |
|
189 |
213 |
241 |
|
|
|
2,25 |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2,5 |
|
|
209 |
|
236 |
266 |
301 |
|
|
|
3,0 |
|
|
280 |
|
317 |
360 |
406 |
|
|
|
|
|
|
390 |
|
440 |
500 |
560 |
|
|
|
|
|
|
: |
|
: |
|
: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
: |
|
|
|
|
|
Таблица 3
Рекомендуемые значения λ для светильников с типовыми кривыми
Типовая кривая |
λс |
λэ |
Концентрированная |
0,6 |
0,6 |
Глубокая |
0,9 |
1 |
Косинусная |
1,4 |
1,6 |
Равномерная |
2 |
2,6 |
Полуширокая |
1,6 |
1,8 |
Таблица 7
Таблица 4
Таблица 5
Продолжение таблицы 5
Таблица 8
Расчетная |
Площадь |
Удельная мощность, Вт/м2, при освещенности |
|||||||
Высота |
помещения |
|
|
|
, лк, равной |
|
|
||
h,м |
S, м |
5 |
10 |
20 |
|
30 |
50 |
75 |
100 |
|
10-15 |
3,6 |
6,1 |
12,3 |
|
16,4 |
25 |
35,8 |
45,8 |
|
15-20 |
2,9 |
4,9 |
9,1 |
|
12,9 |
21,4 |
28,7 |
38,8 |
|
20-30 |
2,4 |
4 |
7,3 |
|
10,6 |
17,4 |
23,2 |
31 |
3-4 |
30-50 |
1,9 |
3,3 |
5,8 |
|
8,5 |
13,4 |
18,8 |
24 |
|
50-120 |
1,6 |
2,8 |
4,8 |
|
7,3 |
11,3 |
15,6 |
19,9 |
|
120-300 |
1,3 |
2,3 |
4,1 |
|
6,1 |
9,5 |
13 |
16,7 |
|
300 |
1,1 |
1,9 |
3,6 |
|
5,3 |
8,2 |
11 |
14,6 |
|
10-17 |
5 |
9,3 |
20,4 |
|
25,5 |
32,8 |
50 |
66,6 |
|
17-25 |
3,7 |
7,1 |
14,6 |
|
19,3 |
26,9 |
41,6 |
55,5 |
|
25-35 |
2,7 |
5,1 |
9,7 |
|
13,1 |
20,4 |
31,7 |
42,3 |
4-6 |
35-50 |
2,2 |
3,8 |
7,5 |
|
10,4 |
16,2 |
24,2 |
32,2 |
|
50-80 |
1,8 |
3,1 |
5,9 |
|
8,4 |
12,9 |
19 |
25,3 |
|
80-150 |
1,5 |
2,6 |
5,0 |
|
7,0 |
10,6 |
15,6 |
20,8 |
|
150-400 |
1,2 |
2,2 |
4,2 |
|
5,9 |
9 |
13,4 |
17,8 |
|
400 |
1 |
1,8 |
3,4 |
|
4,9 |
7,4 |
10,9 |
14,5 |
Примечание. Таблица составлена для значений: ρп=50%, ρс = 30%, ρр = 10%, k = 1,3 , z = 1,15.
Таблица 6
РАЗДЕЛ 2 Электрооборудование общепромышленных механизмов и установок.
Практическое занятие № 4 Расчёт и выбор электродвигателя пассажирского лифта
Теоретическая часть.
Выбор мощности двигателя лифта заключается в предварительном подборе двигателя по статической нагрузке за цикл работы и последующей проверке на нагрев с учетом переходных процессов при пуске и торможении привода. Для определения мощности двигателя необходимо знать статические нагрузки возникающие в лифте.
Gпр = G0 + αGном , где
Gпр – сила тяжести противовеса, Н
G0 – сила тяжести пустой кабины, Н
Gном – сила тяжести номинального поднимаемого груза, Н
α - коэффициент уравновешивания, который обычно принимается равным 0,4 – 0,6 G – сила тяжести полезного груза, Н.
Усилие на канатоведущем шкиве Fс определяется как разность сил F1 и F2 , т.е. Fс = F1 - F2 = G - α Gном, где
F1 = G0 + G и F2 = Gпр усилия в набегающей и сбегающей ветвях канатов, Н.
При Fс > 0 двигатель лифта будет работать в двигательном режиме, а при Fс < 0 будет работать в генераторном режиме.
Статическая мощность и момент на валу двигателя определяют по формулам:
Рс1 = Fс · vк 10-3 /η1 ; |
Мс1= Fс· Dкш / (2iр· ηh1); |
Рс2 = Fс · vк · η2 · 10-3 ; |
Мс2 = Fс · Dкш · η2 /(2 iр), где |
Рс1 , Мс1 и Рс2, Мс2 - мощность, кВт, и момент, Н·м при работе привода соответственно в двигательном и генераторном режимах;
Dкш - диаметр канатоведущего шкива, м; iр - передаточное число редуктора;
η1 , η2 - КПД редуктора при прямой и обратной передаче мощности; vк - скорость кабины, м/сек .
Приняв, что скорости подъёма и спуска кабины одинаковы и равны номинальной скорости, т.е. времена подъема tп и спуска tc равны и зная значения статических мощностей за суммарное время рабочих операций находим эквивалентную статическую мощность:
|
|
P 2 |
× t |
п |
+ P 2 |
× t |
c |
|
|
|
P 2 |
+ P 2 |
|
|
Рс.э.р. = |
с1 |
|
с2 |
|
= |
|
c1 |
c 2 |
, |
|||||
|
tп |
+ tc |
|
|
|
2 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
при расчёте Рс1 и Рс2 допустимо считать, что значение КПД редуктора
η1 = η2=ηр, ном .
Продолжительность включения ПВрасч для пассажирских лифтов жилых домов принимают = 40%, а для административных зданий = 60%
Следовательно ПВрасч можно принять равным значению ПВном . Тогда требуемая мощность двигателя определяется как
Рдв = kp·Pc.э.р., где
kз – коэффициент запаса, учитывающий влияние на нагрев двигателя динамических нагрузок и принимаемый в пределах 1,3 – 1,5 .
Необходимая угловая скорость двигателя определяется из выражения:
ωдв =2vном · iр / Dкш |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Затем по каталогу выбирают двигатель повторно – кратковременного |
|
||||||||||||||||||||||||||
режима по следующим условиям Рном ≥ Рдв , |
ωном = ωдв |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
Пример расчёта. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рассчитать и выбрать двигатель лифта при следующих условиях: |
|
||||||||||||||||||||||||||
Дано: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Gном = 4000 |
Н, |
Решение: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
G = 3500 Н, |
|
Fс = G – α Gном = 3500 – 0,45·4000 = 3500 – 1800 = 1700 Н |
|||||||||||||||||||||||||
α = 0,45 |
|
Рс1 = Fс · vк ·10-3 / η1 = 1700·0,2·10-3 / 0,86 = 0,395 кВт |
|
||||||||||||||||||||||||
vк = 0,2 м/с |
|
|
|
|
|
|
|
|
-3 |
|
|
|
|
|
-3 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
Рс2 = Fс · vк · η2 ·10 |
|
= 1700·0,2·0,9·10 = 0,306 кВт |
|
|||||||||||||||||||||||
kз = 1,3 |
|
Рс.э.р = |
|
|
Pс21 × tп |
+ Pс22 |
× tc |
|
= |
|
0,395 |
2 + 0,3062 |
|
= |
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
tп |
+ tc |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
η1 = 0,86 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
η2 = 0,9 |
|
= |
|
0,156 + 0,094 |
|
= 0,45 кВт Рдв = kp·Pc.э.р = 1,3·0,45=0,6кВт |
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
ηрном = 0,96 |
|
|
|
Выбираем двигатель АД с к.з. ротором на 380 В , cosφ=0,86 |
|||||||||||||||||||||||
iр = 27 |
|
|
|
|
|
Рном = 0,7 кВт , |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Р |
0,7 ×103 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Dкш = 60 см |
|
Р = |
|
3 ·Iном·Uном· cosφ : Iном = |
|
|
|
|
= |
|
|
= |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
1,73 × 380 × 0,86 |
|||||||||||||||||||
|
|
|
3 ×U × cosϕ |
||||||||||||||||||||||||
_______________ |
= 1,24 А |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Р? Iном ? nном ? ωдв =2vном · iр / Dкш =2·0,2·27 /0,6 = 18рад/сек
ω18 × 60
ω= 2π· n : n = 2π = ×π =171,97 об/мин2
Ответ: Р=0,7 кВт: Iном =1,24 А: nном = 172 об/мин.
Примеры расчёта для самостоятельной работы.
Вариант 1 |
Вариант 2 |
Вариант 3 |
Gном = 3000 Н |
Gном = 8000 Н |
Gном = 7000 Н |
G = 3000 Н, |
G = 7500 Н, |
G = 6500 Н, |
α = 0,4 |
α = 0,5 |
α = 0,6 |
vк = 0,15 м/с |
vк = 0,2 м/сvк = 0,3 м/с |
|
kз = 1,5 |
kз = 1,4 |
kз = 1,3 |
η1 = 0,76 |
η1 = 0,88 |
η1 = 0,9 |
η2 = 0,87 |
η2 = 0,9 |
η2 = 0,93 |
ηрном = 0,89 |
ηрном = 0,89 |
ηрном = 0,9 |
iр = 32 |
iр = 27 |
iр = 29 |
Dкш = 70 см |
Dкш = 80 см |
Dкш = 75 см |
_______________ |
_______________ |
_______________ |
Р ? Iном ? nном ? |
Р ? Iном ? nном ? |
Р ? Iном ? nном ? |
Практическое занятие № 5 Расчёт и выбор электродвигателей подъёмного крана
Для привода крановых механизмов характерно как минимум два привода – механизма подъёма крана и механизма передвижения крана.
|
|
А. Расчёт и выбор электродвигателя механизма подъёма крана. |
|
|
||||||||||
|
|
Теоретическая часть. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
Прежде всего необходимо определить статическую мощность на валу |
|||||||||||||
электродвигателя в установившемся режиме по формуле: |
|
|
|
|||||||||||
|
|
Рс.п. = [(G + G0)· vп / η ] · 10-3 , где |
(5-1) |
|
|
|||||||||
G |
- сила тяжести поднимаемого груза, Н ; |
|
|
|
||||||||||
G0 |
- сила тяжести грузозахватывающего устройства, Н ; |
|
|
|
||||||||||
vп |
- скорость подъёма груза, м/с ; |
|
|
|
|
|||||||||
η - общий КПД подъёмного механизма, определяемый по кривым |
для |
|||||||||||||
соответствующих |
значений номинальной величины ηном (при G |
= Gном) |
и в |
|||||||||||
зависимости от степени загрузки механизма. |
|
|
|
|||||||||||
|
|
КПД крановых передач для механизмов подъёма с цилиндрическими |
||||||||||||
зубчатыми колесами |
0,8 – 0,85, |
с червячной передачей |
0,65 – 0,7; |
0,8 – 0,9 |
для |
|||||||||
передвижения мостов; 0,65 – 0,75 |
для тележек. |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
Далее определяем статический момент на валу двигателя подъёма |
|
|
||||||||||||
|
|
Мс = |
Рс |
× R ×103 |
, где |
|
(5-2) |
|
|
|||||
|
|
v × i p × in |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Рс.п |
- статическая мощность, подсчитанная по формуле (5-1), |
|
|
|||||||||||
v - |
скорость движения крюка, |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
iр - |
передаточное число редуктора механизма подъёма, |
|
|
|
||||||||||
iп - |
передаточное число полиспаста, |
|
|
|
|
|||||||||
R - |
радиус барабана подъёмной лебедки, м. |
|
|
|
||||||||||
Находим расчетную угловую скорость вала двигателя подъёма |
|
|
||||||||||||
|
|
ωдв.рас. = vном · iр · iп / R , рад/с. |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
vном = v· / η |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Определяем расчётную частоту вращения двигателя |
|
|
|
|||||||||||
|
|
ω = 2·π·n ; |
n = |
ω |
|
· 60, об/м |
|
|
|
|
||||
|
|
2π |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Рассчитываем мощность двигателя подъёма |
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Мс × n |
-3 |
|
|
|
|
|
|
Мс = 9,55·Рдв / n; |
Рдв = |
|
|
·10 |
, кВт. |
|
|
|
|||||
|
9,55 |
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Пример решения. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Дано: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
G - 40000 Н |
|
|
Решение: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
G0 – 1500 Н |
|
|
Определяем статическую мощность на валу двигателя в |
||||||||||||||
vп - 0,5 м/с |
|
|
установившемся режиме: |
|
(40000 +1500) × 0,5 |
|
|||||||||||
η - 0,77 |
|
|
Рс.п. = [(G + G0)· vп / η ] · 10-3 = |
·10-3 = |
|||||||||||||
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,77 |
|
||
R - 250 мм |
|
|
= 26,95 кВт |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
iр – 4 |
|
|
Находим расчетную угловую скорость вала двигателя: |
||||||||||||||
iп - 24 |
|
|
vном = v· / η = 0,55 /0,77 = 0,65, м/с |
|
|
||||||||||||
|
|
|
ωдв.рас. |
= vном · iр · iп / R = 0,65·4·24 /0,25 =249,6рад/с |
|||||||||||||
|
|
|
|||||||||||||||
________________ |
nрасч = ω·30 /π = 249,6·30/3,14 = 2384,7 об/м |
||||||||||||||||
Р ? Iном ? nном ? |
Определяем статический момент на валу двигателя подъёма |
||||||||||||||||
|
|
|
Мс = |
Рс × R ×103 |
= |
26,95 × 0,25 ×103 |
|
= 140,37 Нм |
|||||||||
|
|
|
|
v × i p × in |
|
|
0,5 × 4 × 24 |
|
|
|
|
|
|
||||
Рассчитываем мощность двигателя подъема |
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
Мс × n |
|
140,37 × 2384,7 |
-3 |
|
|
||||||
Мс = 9,55·Рдв / n; |
Рдв = |
|
|
= |
|
|
|
|
|
·10 |
=35,05 кВт |
||||||
9,55 |
9,55 |
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
По таблицам выбираем стандартный двигатель и определяем номинальный ток.
Примеры расчёта для самостоятельной работы. |
|
|
Вариант 1 |
Вариант 2 |
Вариант 3 |
Дано: |
Дано: |
Дано: |
G - 20·103 Н |
G - 15·103 Н |
G - 25·103 Н |
G0 – 1,2·10 3 Н |
G0 – 1,1·10 3 Н |
G0 – 1,5·10 3 Н |
vп - 0,17 м/с |
vп - 0,15 м/с |
vп - 0,514м/с |
η - 0,73 |
η - 0,7 |
η - 0,71 |
iр – 6 |
iр – 4 |
iр – 4 |
iп - 22 |
iп - 24 |
iп - 26 |
R - 300 мм |
R - 250 мм |
R - 350 мм |
________________ |
______________ |
________________ |
Р ? Iном ? nном ? |
Р ? Iном ? nном ? |
Р ? Iном ? nном ? |
Б. Расчёт и выбор электродвигателя механизма передвижения крана.
Теоретическая часть.
Статическая мощность Рс , кВт, на валу двигателя передвижения моста ( тележки) в установившемся режиме определяется
|
Рс = k1 · |
(G + G0 + GмТ ) × (μ × r + f ) ×ν мТ |
×10−3 , где |
(5-3) |
|
|
|||
|
|
Rхк ×ηмТ |
|
|
G - сила тяжести перемещаемого груза, Н, |
|
|||
G0 - |
сила тяжести захватывающего устройства, Н, |
|
||
Gмт – |
сила тяжести моста с тележкой (или только тележки), Н, |
k1 - коэффициент, учитывающий увеличение сопротивления движению из-за