Пусковая диаграмма для двигателя подъемного механизм
Механическую характеристику строим по 5 характерным точкам:
1. ω=ωо М=0
ωо =π×no/30=3,14×1000/30=104,7 рад/с
2. ω = ωн= ω0(1-Sн)=104,7(1-0,1)=94,2рад/с
M=Mн=Pн×103/ωн=l,7×103/94,2=18 Нм
3. ωК= ω0(l-SK)=104,7(l-0,41)=61,8 рад/с
Sк=Sн(mmax+m2max-l)=0,l×(2,2+2,22-l)=0,41
Мmax= mmax ×Мн=2,2×18=39,6 (Нм)
4. ωmin=ω0(1-Smin)=104,7(1-6/7)=14,96рад/с
Mmin=mmin×Mн=l,6×l8=28,8 Нм
5. ωп=0 Мп=mп×Мн=2×18=36 Нм
ωп = ω0(1+Sн)=104,7(1+0,1)=115,2 рад/с
Электромеханическая характеристика строится по 4 точкам:
1. ω0=104,7 рад/с
Iн=Pн×103/(3)×Uн×ηн×cosφ=l700/(3)×380×0,71×0,72=5,1A
I0=Iн(sinφн-соsφн/2mmax)=5.1×(0.69-0.72/2×2.2)=2.7 A
2. ωн=94,2 рад/с Iн=5,1 А
3. ω= ωк=61,8 рад/с
Iк=(0,7...0,8)Iп Iп=Кi×Iн=6,0×5,1=30,6 А
Iк=0,75×30,6=23 А
4. ω=0 Iп=30,6А
По расчетным данным строим пусковую диаграмму двигателя механизма подъема для подъема и опускания.
Определим приведенный момент инерции подъемного механизма:
Jп.п.=Jдв+Jpeд+Jгp (2.15)
Jдв=0,073 кг×м2 - момент инерции двигателя.
Jpeд=0,2×Jдв кг×м2 - момент инерции редуктора.
Jгр=0,0263 кг×м2 - момент инерции груза.
Jп.п=0,073+0,2×0,073+0,0263=0,09023 кг×м2
Задаемся масштабами:
Мм=5 Нм/см mω=10 рад/с/см mj=0,01 кгм2
mt=mj×mυ/mн=0,01×10/5=0,02с/см
Рассчитываем время разгона графоаналитическим способом при подъеме груза:
На 1 участке: Δtl=Jп.п.×Δωl/Mдин.cp.1=0,09023×15/14=0,097 с
На 2 участке: Δt2=Jп.п.×Δω2/Мдин.ср.2=0,09023×15/13,6=0,1 с
На 3 участке: Δt3=Jп.п.×Δω3/Мдин.ср.3=0,09023×15/17,5=0,077 с
На 4 участке: Δt4=Jп.п.×Δω4/Мдин.ср.4=0,09023×15/20,8=0,065 с
На 5 участке: Δt5=Jп.п.×Δω5/Мдин.ср.5=0,09023×15/20=0,068 с
Ha 6 yчacткe: Δt6=Jп.п.×Δω6/Мдин.ср.6=0.09023×15/10,7:=0,126c
На 7 участке: Δt7=Jп.п.×Δω7/Мдин.ср.7=0,09023×15/2,5=0,127 с
Общее время пуска при подъеме груза:
tп=Δt=0,096+0,1+0,077+0,065+0,068+0,126+0,127=0,75 с
Рассчитываем время разгона графоаналитическим способом при опускании груза:
На 1 участке: Δtl=Jо.п.×Δω1/Мдин.ср.1=0,09023×15/47,5=0,028 с
На 2 участке : Δt2=Jо.п.×Δω2/Мдин.ср.2 =0,09023×15/45,5=0,03 с
На 3 участке : Δt3=Jо.п.×Δω3/Мдин.ср.3 =0,09023×15/49,2=0,028 с
На 4 участке : Δt4=Jо.п.×Δω4/Мдин.ср.4 =0,09023×15/56,1=0,024 с
На 5 участке : Δt5=Jо.п.×Δω5/Мдин.ср.5 =0,09023×15/52=0,026 с
На 6 участке : Δt6=Jо.п.×Δω6/Мдин.ср.6 =0,09023×15/42=0,032 с
На 7 участке : Δt7=Jо.п.×Δω7/Мдин.ср.7 =0,09023×15/28,5=0,047 с
На 8 участке : Δt8=Jо.п.×Δω8/Мдин.ср.8 =0,09023×15/7,5=0,096 с
Общее время пуска при опускании груза:
tп=Δt =0,028+0,03+0,028+0,024+0,026+0,032+0,047+0,096=0.311с
Определяем эквивалентный ток во время пуска, по пусковой диаграмме, для двигателя подъемного механизма при подъеме.
Iэ.п.п=((Il2×Δtl+I22×Δt2+I32×Δt3+I42×Δt4)/tпycк) (2.16)
I э.п.п.=((29,22×0,097+272×0,242+202×0,068+10,72×0,126+5,52×0,217)/0,75=20,2А
Определяем эквивалентный ток во время пуска, по пусковой диаграмме, для двигателя подъемного механизма при опускании:
Iэ.п.о.= ((Il2×Δtl+I22×Δt2+I32×Δt3+I42×Δt4)/tпycк) (2.17)
Iэ.п.о.=((28,52*0,058+25,662*0,052+20,662*0,026+10,332*0,032+4,662*0,047+ +42*0,096)/0,311=17,8А
По расчетным данным строим нагрузочную диаграмму подъемного механизма, учитывая пусковые токи за время пуска (рис 2.7).
Из нагрузочной диаграммы определяем эквивалентный рабочий ток:
Iэ.p=((Iэ.п.п2*tп.п+Ip2*Δtp.п+Iэ.п.о2*tп.o+Ip2*tp.п)/tp) (2.18)
Iэ.p=((20,22*0,075+4,52*46,25+17,82*0,311+4,12*46,689)/94) =4,76А
Условие выбора электродвигателя по нагреву:
Iд.ест.=> Iэ.p (Ерасч/Е ст.) (2.19)
Iэ.p (Ерасч/Е ст.)=4,76(0,36/0.4)=4,ЗА
5,1 А>4,3 А условие выполняется.
Данный двигатель проходит по нагреву. Окончательно выбираем двигатель АИРС90L6.
Расчет электропривода в длительном режиме
Из расчета вентиляции нами выбран двигатель 4A90L4У3:
Р=2,2кВт; n0=1500 об/мин.; η=80%; Sн=5,1; соsφ=0,83; m=29 кг; Iп/Iн=6,0;
М0/Мн=2,0; Mmax/Mн=2,4; Мmin/Мн=1,6; Sк=33.
Данный выбранный двигатель необходимо проверить по нагреву.
Механическая характеристика вентилятора представляет такой вид:
Мс=М0+(Мс.ном.-Мо)*(ω/ωном)2 (2.20)
где Мо=0,15М с.ном. - момент сопротивления вентилятора, не зависящий от скорости Нм;
Мс.ном=Рв/ωн (2.21)
Мс.ном - номинальный момент вентилятора приведенный к валу электродвигателя, Вт;
Рв=0,8*Рн.дв. (2.22)
ωн - номинальная угловая скорость двигателя, рад/с;
ωн=2πnп/60 ( 2.23)
ωн=2*3,14* 1500/60=157 рад/с.
где nп - номинальная частота вращения, об/мин.
ω - текущее значение угловой скорости электродвигателя, рад/с.
Мс.ном.=0,8*2,2/157=11,21 Нм
М0=0,2*М с.ном. (2.24)
М0=0,2*11,21=2.24 Нм
Таблица 2.3
|
Мс,Нм |
2,24 |
2,42 |
3,55 |
4,28 |
7,38 |
7,65 |
11,21 |
|
ω, рад/с |
0 |
22,4 |
60 |
75 |
90 |
122 |
157 |
Выбранный двигатель проверяем по перегрузочной способности.
Рн≥(Мс.maх.*ωн)/mкр*α (2.25)
где mкр- кратность критического момента электродвигателя;
α - коэффициент, учитывающий возможное снижение напряжения на 10%.
α=(1-ΔU)2=(1-0,1)2=0,8
2,2≥11,21*157/2,6*0,8=846 Bт
2,2кВт>0.846кВт
Условие выбора по проверке выполняется, выбранный ранее нами двигатель нас устраивает.
Механическую характеристику строим по 5 характерным точкам:
1. ω=ω0 М=0
ω0=π*n0/30=3,14*1500/30=157 рад/с
ω=ωн=ω0(l-Sн)=157(l-0,051)=148,9 рад/с
M=Mн=Pн*103/ωн=2,2*103/148,9=14,7Hм
3. ωк=ω0(1-Sк)=157(1-0,22)=122,4 рад/с
Sк=Sн(mmаx+m2mаx-l)=0,051 *(2,4+2,42-1)=0.22
Мmax=mmax*Мн=2,4*14,7=35.3 Нм
4. ωmin=ω0(l-Smin)=157(l-6/7)=22,4 рад/с
Мmin=mmin*Мн=1,6*14,7=23,52 Нм
5. ωп=0 Мп=mп*Мн=2*14,7=29,4Нм
ωп=ω0(1+Sн)=157(1+0,051)=165 рад/с
Электромеханическая характеристика строится по 4 точкам:
1. ω0=157рад/с
Iн=Pн*103/(3)*Uн*ηн*cosφ=2200/(3)*380*0,8*0,83=5,03A
I0=Iн(sinφн-соsφн/ 2mmах)=5,03*(0,69-0,83/2*2,4)=2,6 А
2. ωн=148,9 рад/с Iн=5,03А
3. ω=ωк =105,19 рад/с
Iк=(0,7... 0,8)Iп Iп=кi*Iн=6,0*5,03=30,18 А
Iк=0,75*30,18=22,6 А
4. ω=0 Iп=30,18 А
Определим суммарный момент инерции вентиляционной установки:
JΣ=(0,1...0,3)Jдв+ Jдв +Jр.м=0,2*0,0056+0,0056+0,09=0.0967кг*м2
где J р.м. — момент инерции рабочей машины, кг*м2.
Далее строим нагрузочную диаграмму и по ней определяем время пуска электродвигателя и установившийся рабочий ток (см. рис. 2.8.)
Задаемся масштабами:
Мм=2,5 Нм/см mω=10 рад/с/см mj=0.01 кгм2
mt=mJ*mυ/mн=0,01*10/5=0,02c/см
На 1 участке: Δtl=Jпр*Δω1/Мдин.ср.1=0,0967*20/24=0,08 с
На 2 участке: Δt2=Jпр*Δω2/Мдин.ср.2= 0,0967*20/21=0,092с
На 3 участке: Δt3=Jпр*Δω3/Мдин.ср.3=0,0967*20/22,2=0,087 с
На 4 участке: Δt4=Jпр*Δω4/Мдин.ср.4 =0,0967*20/24=0,08 с
На 5 участке: Δt5=Jпр*Δω5/Мдин.ср.5=0,0967*20/25,7=0,075 с
На 6 участке: Δt6=Jпр*Δω6/Мдин.ср.6 =0,0967*20/27=0,071 с
На 7 участке: Δt7=Jпр*Δω7/Мдин.ср.7=0,0967*20/22,5=0,085 с
На 8 участке: Δt8=Jпр*Δω8/Мдин.ср.8=0,0967*20/8,7=0,22 с
Общее время пуска:
tп=ΣΔt=0,08+0,092+0,087+0,08+0,075+0,071+0,085+0,22=0,79 с
Определяем эквивалентный ток во время пуска, по пусковой диаграмме, для двигателя вентилятора.
Iэ=((Iп2+Iп*Iр+Iр2)/3)*Iп+Iр*tп)/tп+tр) (2.26)
Iэ=((30,182+30,18*10,7+10.72)/3+10,7*3600)/0,79+3600=3,8 А
Условие выбора электродвигателя по нагреву:
I ycт.p.=>I э.p(Ерасч/Ест) (2.27)
Iэ.р(Ерасч/Ест)=4,76(0,36/0,4)=4,3 А
10,7А>3,8А условие выполняется.
Данный двигатель проходит по нагреву. Окончательно выбираем двигатель. Проверим по перегрузочной способности:
Мс.max<mкр(1-ΔU)2 (2.28)
Мc.мax<35,3(l-0,l)2=28,5 Нм
11,21 Нм<28,5Нм
По перегрузочной способности проходит.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16
