Раздел электропривода грохота

Определение мощности электродвигателя привода грохота

     В установившемся режиме работы грохота  теоретически не требуется расхода  энергии на преодоление сил инерции  движущихся масс и сил упругости  амортизаторов. Подводимая энергия  необходима только для преодоления  сил трения, потерь при ударах материала  о сито и прочее.

     Практикой установлено, что на 1 кг сыпучего материала, находящегося на вибрирующей поверхности  расходуется 0,002-0,003 кВт мощности электродвигателя.

     Суммарная потребляемая мощность грохота определяется по формуле: 

      , (7) 

     где - мощность, расходуемая на вибротранспортирование, кВт;

      - мощность, затрачиваемая на преодоление  сил трения в подшипниках вибровозбудителя, кВт;

     мощность, расходуемая на вибротранспортирование, определяется из формулы:

,  

     где G– количество надрешетного материала, находящегося на сите: 

      ,  

     где Q – производительность грохота, кг/с, ( );

     L – длина сита, м, (из технической характеристики грохота L=4,5 м);

     а₀ – содержание мелочи в исходном материале, доли единиц, примем а₀=0,001 (2,5%);

     Е_тр – требуемая эффективность грохочения, доли единиц, которая определяется по формуле: 

      ,  

     где α, β, ν – содержание мелкого класса соответственно в исходном, подрешетном и надрешетном продуктах.

     Показатель  ν иногда называют степенью засоренности, в строительной промышленности он нормирован и не должен превышать 5%. Замельченность питания α обычно составляет перед крупным дроблением 20%, а перед средним и мелким 8%. В частном случае, когда весь класс мельче размеров ячеек сит, то β=100%.

     требуемая эффективность грохочения:

     

     V – скорость перемещения материала, м/с, (V=0,5 м/с).

     

     

     мощность, затрачиваемая на преодоление сил трения в подшипниках вибровозбудителя: 

      ,  

     где Х_а – амплитуда колебаний грохота, м, (Х_а =0,0035 м);

     m_гр – масса грохота, кг, (m_гр=6000 кг);

     f – коэффициент трения качения, f=0,004...0,007, ( f=0,005);

     ω – угловая скорость вращения вала, с^-1, (ω=141,3 с^-1).

     

     

     Мощность  электродвигателя привода грохота  с учётом КПД механизма составит: 

      ,  

     где η – КПД электродвигателя и передачи, ( η=0,85-0,9).

     

     Принимаем мощность электродвигателя равную 15 кВт. 

2.4.Построение рабочих характеристик.

     Произведем  построение рабочих  характеристик  двигателей по методике изложенной в [2].

     Исходные  данные для расчета приведены в таблице 1.2.

     Нагрузочной диаграммой электропривода называют зависимость, определяющую его статические и  полные нагрузки как функцию времени  в процессе работы, т.е. называют зависимость  момента статической нагрузки от времени M = f(t). 

      Для построения нагрузочной диаграммы  и тахограммы необходимо определить время пуска – t_п, время торможения – t_т, момент торможения – М_т.

      При пуске электродвигателя с короткозамкнутым ротором, когда ω₁ = 0

Рассчитаем  нагрузочную диаграмму исполнительного  механизма. Во время пуска и торможения.

          Скорость перемещения материала       υ_ном = 0,20 м/с; 

     Ускорение допустимое                          а_доп = 0,542 м/с²;

     Коэффициент приведения                     ρ = 0,0025 м;  
 
 

Таблица 1.2. Исходные данные для расчета( построение рабочих характеристик) 

     

Режим работы	S1 (длительный)
Исполнение  ротора	короткозамкнутый
Номинальная мощность Рном , кВт	15
Количество  фаз статора m1	3
Способ  соединения	∆/U
Частота сети, Гц	50
Номинальное линейное напряжение U1, В	380
Частота вращения n1, об/мин	1500
Степень защиты	IP54
Число пар полюсов р	2
Момент  инерции двигателя J,  кг м2	2,75

                                                   

     где  

     

                                  

     Приведенный к валу двигателя реактивный момент нагрузки с грузом  М_с1

     

               

     где

     

                                       

     Проверим  двигатель по перегрузочной способности. Требуемый максимальный момент соответствует  пуску с грузом

     

           

     где  J_Σ – суммарный момент инерции привода при движении с грузом:

     

                                

     где    приведенный к валу двигателя момент инерции механизма с грузом.

     Допустимое  ускорение электропривода:

     

                                          

     Требуемый момент при торможении с грузом:

     

          

     Время пуска составит:

     

                                

     Время торможения:

     

                   

                                        

      

     

Рис. 2.2. Нагрузочная диаграмма и тахограмма двигателя механизма. 
 

  Рис. 2.3. Кинематическая схема электропривода грохота

  Выбор числа и мощности трансформаторов  комплектных трансформаторных подстанций.

            Правильный выбор  числа и мощности трансформаторов  на подстанциях промышленных предприятий  является одним из основных вопросов рационального построения СЭС. В  нормальных условиях силовые трансформаторы должны обеспечивать питание всех электроприемников предприятия. Выбор трансформаторов производится исходя из расчетной нагрузки объекта электроснабжения, числа часов использования максимума нагрузки P_max, темпов роста нагрузок, стоимости электроэнергии, допустимой перегрузки трансформаторов и их экономической загрузки.

            Для выбора мощности цеховых ТП необходимо знать среднюю  расчетную мощность за максимально  загруженную смену P_см. На двух трансформаторных подстанциях следует стремиться применять однотипные трансформаторы одинаковой мощности для упрощения замены в случае шовыхода одного трансформатора из строя.

Наивыгоднейшая (экономическая) загрузка цеховых трансформаторов зависит от категории электроприемников, от числа трансформаторов и способов резервирования. Совокупность допустимых нагрузок систематически и аварийных перегрузок определяет нагрузочную способность трансформаторов.

            Выбираем двух трансформаторную подстанцию, т. к. преобладают ЭП первой категории (район крайнего севера).

            Мощность трансформатора:

                                                            

     где P_см- средняя мощность предприятия за максимальную загруженную смену, кВт,

     β_т- коэффициент загрузки трансформатора.

     При коэффициенте загрузки [4]:

              

     Выбираем  два трансформатора мощностью по ; напряжение высокой стороны трансформатора ; низкая сторона , напряжения короткого замыкания .

            В период загрузки трансформатора расчетной максимальной мощности

              

     Электроприемники 1^й – 2^й категории занимают 80% от общего количества ЭП. Активная мощность ЭП I и II категории:

       

       

     В нормальном режиме при продолжительности  перегрузки в течении суток t=4 часа по [4] определяем системную нагрузку .

     Загрузка  трансформатора расчетной максимальной мощностью в нормальном режиме:

       .

     При аварийной перегрузке при t₂=4 ч коэффициент загрузки трансформатора в режиме перегрузки по [4].

     При аварийном выходе из строя одного из трансформатора и при отключении нагрузок III категории:

      .

     Мощность  трансформатора выбрана правильно. Выбираем трансформатор марки ТМ –63/10У1.