Электропривод подъема крана

  J_M=(0,1 ¸ 0,2)J_ДВ=0.1×0.425=0.085 кгм²

    J_Ш=(0,2 ¸ 0,3)×J_ДВ=0.2×0.425=0.12 кгм²

- при подъеме и спуске порожнего крюка

 

где J_K - момент инерции крюка приведенный к валу двигателя,

 , кГм².

3.2. Построение  полной нагрузочной диаграммы  электропривода, проверка двигателя  на нагрев и перегрузочную  способность

3.2.1. Электромеханическая постоянная времени электропривода при работе на естественной характеристике:

- в режиме подъема и спуска крюка с номинальным грузом

  , с;

с;

– в режиме подъема и спуска порожнего крюка

  , с;

с;

3.2.2. Время пуска электропривода при подъеме номинального груза

  , с;

с;

время пуска электропривода при спуске номинального груза

     

      

3.2.3. Время пуска электропривода при подъеме и спуске порожнего крюка

     

 

 

3.2.4. Ввиду малости времени пуска для различных режимов по сравнению со временем работы и большого числа пусковых ступеней, можно принять ток двигателя при пусках постоянным и равным среднему пусковому току.

  , A

A

Торможение при подъеме номинального груза осуществляется в режиме выбега, при этом время торможения можно определить из уравнения движения при

,  с

где ω_C1 определена в п. 3.1.13.

,  с

Торможение при спуске номинального груза осуществляется в режиме противовключения .При этом принимается момент двигателя постоянным и равным

  , Н⋅м

  , Н⋅м

тогда время торможения при спуске номинального груза

,с

где

,с

3.2.5. Торможение при подъеме или спуске порожнего крюка осуществляется в режиме противовключения и время торможения определяется

  , с;

где Т_пр – электромеханическая постоянная режима противовключения

 

     

I_кон- величина тока в конце торможения при w = 0

  , с;

3.2.6. Уточнение длительности работы на отдельных режимах. Действительное время работы двигателя при подъеме номинального груза

, с

где n₁ -действительная скорость подъема груза

                                                             

, с

Действительное время работы двигателя при спуске номинального груза определяется аналогично

   , где

Действительное время работы при подъеме и спуске порожнего крюка

     

м/с - скорость подъема и опускания порожнего крюка.

м/с

 

3.2.7. Суммарное время работы.

  

Время цикла была вычислена ранее, тогда время пауз

  

По расчетным данным строим полную нагрузочную диаграмму l=f(t)

3.2.8.Проверку двигателя на нагрев производят по методу эквивалентного тока I_ном≥I_э, где I_э - эквивалентный ток определяется по формуле

     

При торможении двигателя в режимах подъема и спуска порожнего крюка принят линейный закон изменения тока (треугольники тока на рис. 3.2) Такое упрощение, если время переходного процесса мало по сравнению с основным периодом работы, не вносит существенной погрешности, но ток на таком участке определяется следующим образом

  

I_ном≥I_э

68>20.4

  Окончательно эквивалентный ток за полный цикл работы двигателя электропривода подъема мостового крана определяется так:

                             

3.2.10. Реальная относительная продолжительность включения:

Далее происходит пересчёт эквивалентного тока с полученного ε на стандартное значение ε =0,4 (т.е. на ПВ=40%).

   

  

У выбранного двигателя номинальный ток I_НОМ больше полученного эквивалентного     Iэ_{(ε =0,4)} - выбранный двигатель проходит по нагреву.

3.3. Выбор  сопротивлений пускового реостата

3.3.1. Определяются сопротивления секций пускового реостата

                                
                               

                                                                           

Нагрев сопротивлений определяется протекающим током и не должен превысить допускаемого предела.

3.3.2. Эквивалентный продолжительный ток для повторно – кратковременного режима протекающий через пусковые ступени реостата:

где I_П.СР – средний ток, протекающий через сопротивление

t_P – время работы ступеней,

Выбираем ящик резисторов ЯС4-1.175

4. РАСЧЕТ  И ПОСТРОЕНИЕ КРИВЫХ СКОРОСТИ, ТОКА (МОМЕНТА) ДВИГАТЕЛЯ ПРИ ПУСКЕ  И ТОРМОЖЕНИИ

4.1 Значения скорости w_С. для каждой пусковой ступени представляют:

      

       

  

4.2 Электромеханическая постоянная времени на каждой ступени.

4.3 Время пуска на каждой ступени

4.4 Полное время реостатного пуска двигателя составляет:

4.5 Начальные значения скорости на каждом участке:

4.6 Расчет кривых переходного процесса ω(t) и i_a(t) на каждой ступени пуска производим по формулам:

 – на первой ступени:

      

0.2

33.54   i=114.65

 

0.4

w=56  i=91.35

0.6

w=67.08    i=82.42

0.8

w=78.26   i=73.49

1.1

w=89.4  i=64.56

– на второй ступени:

      

t=0.1

107.4   i=114.65

 

0.2

w=109.9  i=100.28

0.3

w=114.8    i=82.42

0.4

w=117.25   i=73.49

0.5

w=119.7  i=64.56

– на третьей ступени:

      

t=0.1

124.9   i=91.35

 

0.15

w=126.18  i=82.42

0.2

w=127.41    i=73.49

0.27

w=128.64   i=64.56

– на естественной характеристике:

      

t=0.1

124.9   i=91.35

 

0.15

w=126.18  i=82.42

0.2

w=127.41    i=73.49

0.27

w=128.64   i=64.56

5. РАСЧЕТ  СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ ЭЛЕКТРОПРИВОДА

Рис. 1. Расчетная структурная схема

В качестве расчётной принимаем одномассовую схему электропривода, см. рис. 1.

 

5.1 Электромагнитная постоянная

  , с 

где L_а - индуктивность якорной цепи,

  , Гн;                          

g = 0,6 для машин без компенсационной обмотки.

  , с

5.2 Модуль статической жесткости

                

5.3   Суммарный момент инерции J_å1, определен ранее.

Полученные величины вносим в структурную схему смоделированную  в Matlab в пакете Simulink:

        

_{В результате получим следующие графики:}

Рис.3 Зависимость угловой  скорости от времени w₀(t)

 

Рис. 4 Функция ошибки ∆w(t)

Рис.5 Зависимость w(t)

 

 

 

 

 

                   

                    

                                                                

Заключение

_{Таким образом, в ходе выполнения курсовой работы была построена нагрузочная диаграмма механизма, рассчитан и выбран двигатель, построена пусковая диаграмма, рассчитаны и построены кривые скорости и тока двигателя при пуске и торможении, а также построена структурная схема электропривода.}

 

Список  литературы

1. Вешеневский, С.Н. Характеристики двигателей в электроприводе / С.Н.                 Вешеневский. - М. : Энергия, 1977. - 432 с.
2. Ключев В. И. Теория электропривода.— М.: Энергоатомиздат, 1985.

 

3. Чиликин М. Г., Ключев В. И„ Сандлер А. С. Теория автоматизированного электропривода.—М.: Энергия, 1979.—616 с.