Задание на курсовую работу № 11

Тема: “Электропривод малого грузового лифта ”

Программа работы:

Расчётная часть

1. Рассчитать статические моменты и моменты инерции, приведенные к валу двигателя.

2. Построить нагрузочные диаграммы механизма и привода, рассчитать электродвигателя и выбрать его по каталогу.

3. Рассчитать и построить электромеханические и механические характеристики двигателя для используемых режимов работы.

4. Определить момент тормоза, необходимый для обеспечения заданной точности остановки кабины.

5. Построить графики зависимости скорости и момента двигателя за один цикл работы.

6. Проверить двигатель по допустимому числу включений в час.

7. Определить расход электроэнергии за цикл работы, среднецикличесие КПД и коэффициент мощности.

Графическая часть

1. Кинематическая схема механизма.

2. Схема силовой цепи электропривода.

3. Тахограмма и нагрузочные диаграммы механизма и двигателя, механические характеристики, зависимости ω(t) и М(t) в динамических режимах.

Технические данные

1	Грузоподъемность	981 Н
2	Масса кабины	125 кг
3	Скорость движения кабины	0,8 м/с
4	Диаметр барабана лебедки	0,32 м
5	КПД редуктора	0,63
6	Высота подъема	8 м
7	Момент инерции барабана	0,9 кг*м2
8	Число канатов	2
9	Передаточное число червячного редуктора	31
10	Диаметр каната	0,012 м
11	Масса погонного метра каната	0,62 кг
12	Максимально допустимое ускорение	2,0 м/с2
13	Допустимая неточность остановки	0,02 м
14	Относительная продолжительность включения (ПВ)	15%

15	Момент электромагнитного тормоза от номинального момента двигателя	1,0
16	Отклонение момента тормоза	15%
17	Момент инеции редуктора	0,1*Jдв
18	Кинематическая схема механизма приведена на рис.1

Технические условия

1. Трёхфазная сеть переменного тока 380 В, 50 Гц.

2. Для привода подъемника используются двухскоростной асинхронных двигатель.

3. Торможение электропривода реализуется в два этапа: сначала электрическое – переключением обмоток двигателя с высшей скорости на низшую, а затем – механическое, посредством электромагнитного тормаза.

Рис.1 Кинематическая схема малого грузового лифта:

1. двигатель; 2-муфта с колодкой тормоза; 3-редуктор;

4- барабан лебедки; 5- канаты; 6-кабина

1. Определение статических нагрузок и моментов инерции, приведенных к валу двигателя подъемника

Найдем вес подъёмного лифта (кабины):

Найдём радиус приведения к валу двигателя

м

По заданию грузоподъемность кг.

Момент инерции приведенный к валу двигателя

кгм

кгм

Так как при подъеме привод работает в двигательном режиме, то надо делить на

Найдем моменты сопротивления при подъёме:

Теперь найдем момент сопротивления при спуске, причем привод здесь тоже работает в двигательном режиме с пустой кабиной:

2. Построение нагрузочной диаграммы механизма и привода и выбор его по каталогу.

Ускорение вала двигателя при пуске и торможении:

Время пуска

где – установившаяся скорость подъема, м/с.

Примем время пуска t_п равным времени торможения t_т в обоих направлениях движения подъемника.

Угловая скорость вращения вала ЭД

где  – скорость подъемника, м/с. Расстояние, пройденное подъемником при пуске (торможении):

Расстояние, пройденное подъемником с установившейся скоростью:

Время движения подъемника с установившейся скоростью:

Время цикла:

Время работы при подъеме и спуске:

c.

Время работы суммарное:

Найдем продолжительность включения:

из стандартного ряда

Момент на валу ЭД при пуске на подъем:

Момент на валу ЭД при установившейся скорости при подъеме подъемника:

Момент на валу ЭД при торможении на подъем:

Момент на валу ЭД при пуске на спуск:

Момент на валу ЭД при установившейся скорости при спуске подъемника:

Момент на валу ЭД при торможении на спуске:

В итоге получим график:

Рис.2 Тахограмма и нагрузочная диаграммы подъемника

Эквивалентный момент ЭД за все время работы:

Определение потребляемой мощности и выбор электродвигателя. При определении номинального расчетного момента для учета момента инерции самого двигателя примем поправочный коэффициент из ряда.

Принимаем

Номинальная расчетная мощность ЭД при :

Частота вращения ЭД расчетная:

Тип двигателя	4А100L4
Номинальная частота вращения nн ,об/мин	1500
Номинальная мощность Рн ,кВт	3,2
Номинальное напряжение Uн ,В	380

По каталогу выбираем двухскоростной асинхронный двигатель с по условиям и Этим требованиям отвечает двигатель типа 4А100L4:

P2НОМ, кВт	3,2
, %	82
	0,82
	2,2
	1,6
	1,8
%	3,7
%	28
	3,4
	0,13
	0,14
	0,079
	0,2
	0,086
	0,22
Xк.п	0,23
	7,0

3. Расчет электромеханических и механических характеристик

Нарисуем схему замещения для нахождения недостающих параметров схемы (рис. 3)

Рис.3 Схема замещения

Найдем X₁ и R₁ по следующим формулам:

Ом.

Приведенные ниже формулы нужны для составления (табл.1)

s									M	Cos(f)
1	0	36.33	10.46	24.5	8.91	24.54	10.09	26.536	165.08	0.925
0.8	15.7	37.30	10.18	29.05	8.452	29.09	9.63	30.64	290	0.949
0.6	31.4	39.05	9.73	35.33	7.71	35.38	8.89	36.48	572.3	0.97
0.4	47.1	42.97	8.84	43.78	6.37	43.82	7.55	44.47	1318	0.985
0.2	62.8	56.9	6.67	49.87	3.62	49.9	4.8	50.1	3421	0.995
0	78.5		0.000	0.000	0	0.042	1.18	1.18	0.00	0.035
-0.2	94.2	39.23	9.68	-105	7.638	-105	8.81	105.33	-10160	-0.996
-0.4	109.9	31.5	12.04	-81.2	11.8	-81.1	12.9	82.2	-4533	-0.987
-0.6	125.6	30.94	12.27	-56.2	12.27	-56.2	13.4	57.8	-1451	-0.97
-0.8	141.3	31.0	12.2	-41.8	12.17	-41.8	13.35	43.8	-601.9	-0.953
-1	157	31.29	12.14	-33.0	12.0	-32.9	13.18	35.5	-299	-0.928

Табл. 1

По данным таблицы нарисуем графики естественной механической характеристики и естественной электромеханической характеристики двигателя

Рис.4 Естественная механическая характеристика двигателя

Рис.5 Естественная электромеханическая характеристика двигателя

Литература

1. Вешеневский С.Н. Характеристики двигателей в электроприводе, Москва «Энергия» 1977г.- 431с.

2. Асинхронные двигатели серии 4А: Справочник/ А90 А.Э. Кравчик, М.М. Шлаф, В.И. Афонин, Е.А. Солоболенская.- М.: Энергроиздат, 1982.- 504 с