Электропривод и электрооборудование механизма подъема мостового крана

Автор: Пользователь скрыл имя, 06 Октября 2013 в 18:41, дипломная работа

Описание работы

Крановое электрооборудование является одним из основных средств комплексной механизации всех отраслей народного хозяйства. Подавляющее большинство грузоподъемных машин изготовляемых отечественной промышленностью, имеет привод основных рабочих механизмов, и поэтому действия этих машин в значительной степени зависит от качественных показателей используемого кранового оборудования.
Перемещение грузов, связанное с грузоподъемными операциями, во всех отраслях народного хозяйства, на транспорте и в строительстве осуществляется разнообразными грузоподъемными машинами.

Содержание

1. Краткая характеристика механизма подъёма мос - тового крана.

2. Условия работы и общая техническая характерис - тика электрооборудования механизма подъёма мостового крана.

3. Исходные данные. 9
4. Расчёт статических нагрузок двигателя механизма подъёма мостового крана.

5. Выбор типов электродвигателя и редуктора меха - низма подъёма крана. 2

6. Расчет и выбор ступеней сопротивления в цепях электропривода механизма подъёма мостового крана.

7. Расчёт естественных и искусственных механи - ческих характеристик электродвигателя и механизма подъ-ёма мостового крана.

8. Расчёт переходного процесса электропривода механизма подъёма мостового крана. 10

9. Выбор аппаратуры управления и защиты электро - привода механизма подъёма мостового крана.

10. Расчёт и выбор тормозного устройства. 45
11. Расчет освещения помещения. 48
12. Монтаж троллеев и ТБ при ремонте электро - оборудования механизма подъёма мостового крана. 62
13. Мероприятия по охране окружающей среды. 64

Литература. 66

Работа содержит 1 файл

Электропривод и электрооборудование механизма подъема мостового крана.doc

— 1.96 Мб (Скачать)

 

R2вт=R∙Sн=2,28∙0,03=0,068 Ом

                

7.7Найдём  суммарное активное сопротивление  роторной цепи для каждой ступени:

 

R2å =R2вт+R2ВШ

 

 

где  R2вш - сопротивление реостата в цепи ротора.

 

                       R2ВШ1  =0,096                         R2å1 = 0,164

                       R2ВШ2 =0,292                  R2å2 =0,36 


                       R2ВШ3 = 0,644               R2å2 =0,712

 R2ВШ4 =1,156                  R2å4 =1,224

 R2ВШ5 =2,6                       R2å5 =2,668

                     R2ВШ6 =3,9                       R2å6 =3,968

 

7.8 Для построения  механических характеристик зада -димся значениями скольжения от 0 до 1 и подставим в выра -жение:

 

М = 2 ∙ Ммах. ,                 (7.8) 

 

где а = = = 0,88

7.9 Скольжение  на искусственных характеристиках при выбранных значениях sе вычисляются по формуле:

sи = sе                                (7.9) 

 

7.10 Угловые скорости  на искусственных характеристиках  вычисляются по формуле:

 

wи = w0 ∙ (1- s)                            (7.10) 

 

7.11 Результаты  расчётов М, wе, sи, wи при различных значениях s приведены в таблице 7.1

 

7.12 Рассчитаем  механическую характеристику механиз -ма подъёма мостового крана.

 

Механические  характеристики производственных меха - низмов рассчитываются по формуле Бланка, Нм:

 

Мст. = М0 + (Мст.н - М0) ∙ ,         (7.12.1) 

 

где Мст0 - момент сопротивления трения в движущихся частях, Нм;

       Мст.н - момент сопротивления при номинальной скорости, Нм;

       - номинальная угловая скорость вращения ротора электродвигателя, рад/с;


       - изменяемая  угловая скорость вращения ротора электродвигателя, рад/с;

    х - показатель степени,  который характеризует статический момент при изменении скорости вращения. Для механизмов перемещения и подъёма кранов х = 0. Следователь- но:

Мст. = Мст.н. = ,                     (7.12.2)

где Рст = 65,98 кВт - статическая эквивалентная мощ - ность, пересчитанная на стандартную продолжительность включения, кВт;

       - номинальная угловая скорость вращения ротора электродвигателя, рад/с;

Мст. = Мст.н. =

= 649,8 Нм.

7.13 Построение графика механической  характеристики механизма подъёма  мостового крана производим на  том же графике, где и механическая  характеристика выбранного электродвигателя (Рисунок 7.1).

7.14 По  графику видно, что механическая характеристика механизма подъёма имеет форму прямой линии, из этого следует, что статический момент Мст не зависит от скорости вращения.

 

 

Таблица 7.1 - Сводная таблица по результатам  расчётов естественной и искусственных  механических характеристик электродвигателя.

Se

We

Мдв

Sи1

Wи1

Sи2

Wи2

Sи3

Wи3

Sи4

Wи4

Sи5

Wи5

Sи6

Wи6

0

104,6

0

0

104,6

0

104,6

0

104,6

0

104,6

0

104,6

0

104,6

0,01

103,5

215,9

0,024

102,0

0,052

99,06

0,104

93,6

0,18

85,7

0,392

63,5

0,58

43,56

0,02

102,5

420,3

0,048

99,55

0,105

93,52

0,209

82,7

0,36

66,9

0,784

22,5

1,16

-17,47

0,03

101,4

610,14

0,072

97,0

0,158

87,98

0,31

71,7

0,54

48,1

1,177

-18,52

1,75

-78,51

0,1

94,14

1448,4

0,24

79,37

0,52

49,22

1,047

-4,92

1,8

-83,68

3,923

-305,8

5,83

-505,7

0,17

86,8

1630

0,41

61,71

0,9

10,46

1,78

-81,5

3,06

-215,4

6,67

-593,082

9,92

-933,032

0,2

83,68

1611,4

0,48

54,14

1,05

-6,15

2,09

-114,4

3,6

-271,96

7,84

-716,202

11,67

-1116,14

0,3

73,22

1424,6

0,72

28,91

1,58

-61,52

3,14

-223,9

5,4

-460,24

11,7

-1126,6

17,5

-1726,52

0,4

62,76

1217,9

0,96

3,69

2,11

-116,9

4,18

-333,48

7,2

-648,52

15,7

-1537

23,3

-2336,89

0,5

52,3

1046,7

1,2

-21,53

2,64

-172,2

5,23

-443,01

9

-836,8

19,6

-1947,41

29,17

-2947,26

0,6

41,84

911,41

1,44

-46,76

3,17

-227,6

6,28

-552,5

10,8

-1025,08

23,5

-2357,81

35,011

-3557,63

0,7

31,38

804,27

1,68

-71,9

3,7

-283,03

7,32

-662,05

12,6

-1213,3

27,46

-2768,21

40,84

-4168

0,8

20,92

718,28

1,92

-97,21

4,23

-338,4

8,37

-771,5

14,4

-1401,6

31,38

-3178,61

46,68

-4778,37

0,9

10,46

648,14

2,17

-122,4

4,76

-393,7

9,42

-881,1

16,2

-1589,9

35,31

-3589,01

52,51

-5388,75

1

0

590

2,4

-147,6

5,3

-449,16

10,47

-990,6

18

-1778,2

39,23

-3999,41

58,35

-5999,12




 


 

 

 

 


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  Рисунок 7.1 – Естественные и искусственные механические характеристики электродвигателя и механизма подъема мостового крана.


 

 

 

 

 

 


8 Расчет переходного  процесса электропривода механизма  подъема мостового крана

 

Целью расчета является построение характеристик зависимости  момента и угловой скорости вращения электродвигателя от времени при пуске, а также определение времени переходного процесса.

Исходными данными  являются технические данные двигателя, пункта 5, его механические характеристики пункта 7, значения выбранных  ступеней сопротивлений пункта 6.

 

8.1 По реостатным  характеристикам (рисунок 7.1), вид -но, что электродвигатель можно запустить только по характеристикам 4, 5, 6, поэтому переходной процесс рассчитаем при введенных в цепь ротора сопротивлений rд4, rд5  и  rд6.

 

8.2 На рисунке  7 находим установившиеся и начальные  значения скоростей на каждой пусковой характеристике.

 

     Характеристика     Установившиеся                    Начальные  

                             скорости  рад/с                 скорости рад/с  

           4                          = 68                                  =0

           5                          =88                                  =54

           6                            =97                                 =82                   

 

8.3 Определяем электромеханическую постоянную времени для каждой ступени, сек.:

Тм = Jприв ∙                             (8.3) 

 

где  Jприв = 1,37 кг/м2 - момент инерции электропривода;

    

   w0 = 104,6 рад/с - угловая скорость идеального холостого хода;

        w - начальная скорость;

                 М1 = 1385,5 Нм момент пуска.

 

Тм = Jприв ∙ 

= 1,37 ∙
= 0,126 сек;

Тм = Jприв

= 1,37 ∙
= 0,061 сек;

Тм = Jприв

= 1,37 ∙
= 0,028сек.


 

8.4 Для каждого интервала скорости  рассчитаем соот - ветствующий интервал  времени, сек.:

 

t = Тм ∙ ln ∙                        (8.4) 

 

где М2 = 779,4 Н м - момент переключения;

       Мст = 649,5 Н м- момент статической нагрузки.

 

 

t1 = 0,126 ∙ In ∙

= 0,217 сек;

 

t2 = 0,061 ∙ In ∙

= 0,105 сек;

 

t3 = 0,028 ∙ In ∙

= 0,048 сек.

 

8.5 Определим время  переходного процесса:

 

t = t1 + t2 + t3 = 0,217 + 0,105 + 0,048 = 0,37 сек.    (8.5) 

 


8.6 Зависимость  w=¦(t) для каждой ступени можно рассчи- тать по уравнению изменения угловой скорости во времени:

 

w = wуст. ∙ (1 - е-t/Tм)+wнач∙e-t/Tм,                       (8.6) 

 

где wуст. - установившаяся угловая скорость, рад/с.

 

8.7 Зависимость  М=¦(t) для каждой ступени можно рассчи- тать по уравнению изменения момента во времени:

 

М = Муст. ∙ (1 - е-t/Tм) + М1 ∙ е-t/Tм              (8.7) 

 

Результаты  расчета занесем в таблицу 8.1 (для rд4), таблицу 8.2 (для rд5) и таблицу 8.3 (для rд6).

 

Таблица 8.1 - Расчетные данные необходимые  для пос - троения графиков зависимостей w=¦(t) и М=¦(t).

 

Вели -

Характеристики при введённых

чины

добавочных сопротивлениях

 

rд4

t, сек.

0

0,07

0,14

0,217

w, рад/с

0

29

45

56

М, Нм

1385,5

1073

893

782


 

 

 

 

 

 

 

Таблица 8.2 - Расчетные данные необходимые  для пос - троения графиков зависимостей w=¦(t) и М=¦(t).

 

Вели -

Характеристики при введённых

чины

добавочных сопротивлениях

 

rд5

t, сек.

0

0,035

0,07

0,105

tнач, сек.

0,217

0,252

0,287

0,322

w, рад/с

55

69

77

82

М, Нм

1385,5

1065

885

782


 

 

Таблица 8.3 - Расчетные данные необходимые  для пос - троения графиков зависимостей w=¦(t) и М=¦(t).

 

Вели -

Характеристики при введённых

чины

добавочных сопротивлениях

 

rд6

t, сек.

0

0,016

0,032

0,048

tнач, сек.

0,322

0,338

0,354

0,37

w, рад/с

82

88

92

94

М, Нм

1385,5

1067

886

782


 

8.8 По  данным таблицы 8.1 строим графики  переходного процесса w=¦(t) и М=¦(t), изображенных на рисунке 8.1.

 

 

 

 

 

 


 

 

 

 

 

 

 

 

М,Нм    w, рад/с


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


                                                                                                    t, сек


Рисунок 8.1 – График переходного процесса

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9 Выбор  аппаратуры управления и защиты  электропривода механизма подъема мостового крана


 

Целью расчета является выбор магнитного контрол - лера, контакторов, магнитных  пускателей, реле защиты от токов перегрузки, конечных выключателей электропривода, и защитной панели.

Исходными данными являются технические данные электродвигателя пункта 5, режим работы крана.

 

9.1 Выбор  магнитного контроллера.

Магнитные контроллеры представляют собой  сложные комплектные коммутационные устройства для управления крановыми  электроприводами. В магнитных контроллерах коммутация главных цепей осуществляется с помощью контакторов с электромагнитным приводом.

Выбор магнитных контроллеров для крановых механизмов определяется режимом работы механизма и зависит от параметров износостойкости контакторов. Магнитные  контроллеры должны быть рассчитаны на коммутацию наибольших допустимых значений тока включения, а номинальный ток их Iн должен быть равен или больше расчетного тока двигателя при заданных условиях эксплуатации и заданных режимах работы механизма:

Информация о работе Электропривод и электрооборудование механизма подъема мостового крана