- •1 Силы, действующие в якорной цепи при стоянии судна на якоре.
- •2. Определение тяговых усилий и моментов при подъёме одного якоря с нормативной глубины стоянки.
- •3. Подъем якоря с глубины, превышающей полную длину якорной цепи – аварийный режим для морских судов.
- •4. Предварительный выбор электродвигателя.
- •5. Расчет и построение механической характеристики электродвигателя
- •6. Построение нагрузочной характеристики.
- •7. Проверка выбранного двигателя на нагрев.
- •8. Проверка выбранного электродвигателя на дополнительные требования Российского Речного Регистра
3. Подъем якоря с глубины, превышающей полную длину якорной цепи – аварийный режим для морских судов.
3.1 усилие на звездочке барабана брашпиля в начале периода Fнач2, Н:
Fнач2 = fкл ( G1 + PL0) =1,3*(2943+77.62*93,85)*(7,8-1)/7,8)=11567 Н
3.2 усилие на звездочке барабана брашпиля в конце периода Fкон2, Н:
Fкон2 = fкл * Gя =1,3*2943=3826 Н
3.3 момент на валу электродвигателя в начале периода Мнач2, Нм:
Мнач.ав = Fнач2Dзв./ 2In =11567*0,343/2*145*0,81=16.9 Нм
3.4 момент на валу электродвигателя в начале периода Мкон2, Нм:
Мкон.ав=Fкон2Dзв. / 2In =3826*0,343/234,9=1312,3/234,9=5,6 Нм
4. Предварительный выбор электродвигателя.
4.1 максимальный нагрузочный момент на валу электродвигателя имеет
место при Ммах. Максимальное значение момента нагрузки на валу
определяем из следующих моментов: М1, М3, М4нач ,М4кон, Мнач2, Мкон2,
Мав нач, Мав кон
Ммакс. =18,6 Нм
4.2 расчетное значение номинального момента на валу электродвигателя
Мрасч, Нм:
Мрасч = Ммах / м =18,6/3=6,2 Нм
м – перегрузочная способность двигателя ( для переменного тока для
двигателей серии МАП она равна 2-3)
4.3 расчетное значение частоты вращения исполнительного двигателя
принимаем равным средней скорости ср, рад/с:
ср = 3,2i / Dзв =3,2*145/0,343=464/0,343=1352
4.4 расчетное значение номинальной мощности электродвигателя Ррасч, Вт:
Ррасч = Мрасч* ср =6,2*1352=8060=8 кВт
4.5 в качестве исполнительного электродвигателя принимаем асинхронный
двигатель серии МАП кратковременного режима работы 30 минут. (МАП422-4/8 ОМ1)
характеристики |
Большая скорость |
Малая скорость |
Число полюсов |
4 |
8 |
Мощность кВт |
12 |
8 |
Режим работы мин |
30 |
30 |
Частота вращения об/мин |
1390 |
645 |
Линейный ток А |
42,5 |
37,5 |
Соs |
0.9 |
0,78 |
Максимальный момент Нм |
22 |
30 |
Пусковой момент Нм |
20 |
29 |
Пусковой ток А |
215 |
130 |
Допустимое время стоянки под пусковым током после номинального режима С |
30 |
45 |
Маховый момент кг м2 |
1 (c тормозом) |
1 (с тормозом) |
5. Расчет и построение механической характеристики электродвигателя
= f(M).
5.1 номинальная частота вращения поля рад/с :
=2 f/p= 2*3,14*50/4= 78,5 рад/с, 78,5*9,5=746 об/мин
=2 f/p= 2*3,14*50/8=39,3 рад/с, 39,3*9,5=373 об/мин
номинальное скольжение:
Sн= =(1390-746)/746=0,86
Sн= =(645-373)/373=0,73
номинальный момент на валу электродвигателя Нм:
Мн=Рн / =12000/1390=8,6
Мн=Рн / =8000/645=12,4
перегрузочная способность по моменту :
=Мк/Мн =22/8,6=2,6
=Мк/Мн =30/12,4=2,4
критическое скольжение:
Sк=Sн *( -1) =0,86*(2,6 - 2,62-1)=0,17
Sк=Sн *( -1) =0,73*(2,4 - 2,42-1)=0,15
5.2 по упрощенной формуле Клосса определяем моменты на валу
электродвигателя, соответствующие различным скоростям двигателя Нм:
М=2*Мк/(Sк/S+S/Sк)
М=2*22/(0,17/0,3+0,3/0,17)=18,9 М=2*30/(0,15/0,3+03/0,15)=24
М=2*22/(0,17/0,4+0,4/0,17)=15,8 М=2*30/(0,15/0,4+0,4/0,15)=19,7
М=2*22/(0,17/0,5+0,5/0,17)=13,4 М=2*30/(0,15/0,5+0,5/0,15)=16,5
М=2*22/(0,17/0,6+0,6/0,17)=11,5 М=2*30/(0,15/0,6+0,6/0,15)=14,1
М=2*22/(0,17/0,7+0,7/0,17)=10 М=2*30/0,15/0,7+0,7/0,15)=12,3
М=2*22/(0,17/0,8+0,8/0,17)=8,9 М=2*30/(0,15/0,8+0,8/0,15)=10,9
Большая скорость |
Малая скорость |
|||||
S |
M Нм |
Рад/с |
S |
M Нм |
Рад/с |
|
0 |
0 |
78,5 |
0 |
0 |
39,3 |
|
0,3 |
18,9 |
54,9 |
0,3 |
24 |
27,5 |
|
0,4 |
15,8 |
47,1 |
0,4 |
19,7 |
23,6 |
|
0,5 |
13,4 |
39,3 |
0,5 |
16,5 |
19,7 |
|
0,6 |
11,5 |
31,4 |
0,6 |
14,1 |
15,7 |
|
0,7 |
10 |
23,6 |
0,7 |
12,3 |
11,8 |
|
0,8 |
8,9 |
15,7 |
0,8 |
10,9 |
7,9 |
|
1 |
7,3 |
0 |
1 |
8,8 |
0 |
= (1-S)
=78,5*(1-0,3)=54,9 (521,5 об/мин) =39,3*(1-0,3)=27,5 (261,3 об/мин)
=78,5*(1-0,4)=47,1 (447,5 об/мин) =39,3*(1-0,4)=23,6 (224,2 об/мин)
=78,5*(1-0,5)=39,3 (373,4 об/мин) =39,3*(1-0,5)=19,7 (187,2 об/мин)
=78,5*(1-0,6)=31,4 (298,3 об/мин) =39,3*(1-0,6)=15,7 (149,2 об/мин)
=78,5*(1-0,7)=23,6 (224,2 об/мин) =39,3*(1-0,7)=11,8 (112,1 об/мин)
=78,5*(1-0,8)=15,7 (149,2 об/мин) =39,3*(1-0,8)=7,9 (75 об/мин)