Введение

В современных условиях поточного и автоматизированного производства значение подъемно-транспортных машин качественно изменилось. Подъемно-транспортные устройства являются основой комплексной механизации и автоматизации производственных процессов. От правильного выбора наиболее рациональных машин зависит высокопродуктивная работа всего предприятия.

Конструкция подъемно-транспортных машин непрерывно совершенствуется, в связи, с чем возникают новые задачи по расчету, проектированию, исследованию и выбору оптимальных параметров машин, обеспечивающих высокие технико-экономические показатели и качество машин. Сейчас широко используется система ТП-Д для подъемно – транспортных механизмов.

Преобразовательные устройства служат для преобразования переменного напряжения (тока) в постоянное; постоянного напряжения (тока) в переменное; переменного напряжения (тока) одной частоты в переменное напряжение (тока) другой частоты и т.д.

В преобразовательных устройствах используются средства осуществляющие, фильтрацию и стабилизацию тока и напряжение.

Полупроводниковые преобразовательные устройства, по отношению к другим преобразователям, обладают рядом преимуществ: они обладают высокими регулировочными характеристиками и энергетическими показателями, имеют выигрыш в массо – габаритных показателях, просты и надёжны в эксплуатации. Кроме преобразования и регулирования тока и напряжения такие установки обеспечивают бесконтактную коммутацию тока в силовых цепях.

В данной работе был рассчитан и спроектирован механизм подъема крана, были подобраны двигатель и редуктор, выбран и рассчитан тиристорный преобразователь, подобран для силового оборудования и оборудования управления кабель, выбран тормоз. Выбрана система управления, основанная на микроконтроллере.

1. Расчет и выбор силового оборудования регулируемого электропривода

1.1 Расчет мощности двигателя и предварительный его выбор.

Исходные данные к работе: Грузоподъемность G=5 т; Вес крюка G₀=0,25 т; Высота подъема h=13 м; Скорость подъема v=16 м/мин=0,3м/с; Диаметр барабана D=350 мм; КПД η=0,75.

Мощность, необходимая при подъеме груза:

Момент механизма:

Статический момент на валу двигателя:

Частота вращения двигателя:

Выбираем двигатель постоянного тока с независимым возбуждением, имеющий следующие паспортные данные (табл. 1).

Таблица 1.

Тип	UH, В	РН, кВт	nН, об/мин	nmax,об/мин	IH, A	,%	Rя+Rд.п., Ом	Rв, Ом	Lя, мГн	J, кгм2
2ПФ250 МГУХЛ4	220	22	600	2100	80	80	0,11+0,054	37,9	1,2	1,02

Момент, развиваемый двигателем:

Расчётное значение напряжения:

В , (1)

где К_u2 = 0.428 – коэффициент, характеризующий отношение напряжений U_2ф/U_d0 в идеальном трехфазном мостовом выпрямителе; [1, таблица 5.1];

К_с = 0,85 – коэффициент, учитывающий заданное снижение напряжения сети;

К_ – коэффициент запаса, учитывающий неполное открытие вентилей при максимальном управляющем сигнале;

К_R = 0,05-0,1 – коэффициент запаса по напряжению, учитывающий падение напряжения в обмотках трансформатора, в вентилях и при коммутации [1], принимаем К_R =0,05;

I_макс – максимальный ток двигателя;

I_н – номинальный ток двигателя;

U_d.макс – максимальное напряжение на двигателе

В свою очередь:

,

где _мин – минимальный угол управления, при раздельном управлении

_мин =5^о-10^о. Для дальнейших расчётов принимаем _мин = 10^о;

В соответствии с [2] для двигателя марки 2ПФ максимальная перегрузочная способность по току равна 2I_н в течение 10с.

Но принимаем величину перегрузки равной _дв, так как в некоторых случаях допускается данная перегрузка для этой серии, что необходимо по условию обеспечения максимальной перегрузочной способности двигателя, тогда

А;

,

где с – конструктивная постоянная двигателя;

_н – номинальная скорость вращения двигателя;

R_дв.гор. – сопротивление якорной цепи двигателя в нагретом состоянии.

рад/c;

где R_я – сопротивление якоря;

R_дп – сопротивление дополнительных полюсов

Вс/рад ;

В;

В.

Расчётное действующее значение тока вторичной обмотки:

=1,1· 0.815·80=71,7

где К_i = 1,1 – коэффициент, учитывающий отклонение формы анодного тока вентилей от прямоугольной; [1];

К_i2 =0.815 – коэффициент схемы, характеризующий отношение токов I_2ф/I_d в идеальной мостовой схеме; [1, таблица 5.1];

I_d = I_н – значение номинального тока двигателя.

E_d=U_{дв.макс.}