Электроснабжение и электрооборудование электромеханического цеха металлургического завода

Проверки по кратковременному режиму не производим, так как расчетный ток Iр=60,61 А близок к длительному току пусковых ступеней.

VI. Характеристика мостового крана.

Таблица 6 - Исходные данные крана.

Наименование параметра

Значение параметра

Грузоподъемность главного крюка

80 т

Скорость подъема главного крюка

4,6 м/мин

Скорость передвижения крана

75 м/мин

Скорость передвижения тележки

30 м/мин

Высота подъема главного крюка

6 м

Вес главного крюка

0,8т

Диаметр барабана лебедки главного крюка

700 мм

Вес тележки

33 т

Длина перемещения моста

60 м

Длина перемещения тележки

22 м

КПД главного подъема под нагрузкой

0,84

КПД главного подъема при холостом ходе

0,42

КПД моста

0,82

КПД тележки

0,79

Длина помещения цеха

62 м

Ширина помещения цеха

15,5 м

Высота помещения цеха

10 м

Режим работы крана средний

Продолжительность включения крана %

40%

VII. Расчет и выбор электродвигателя.

Целью расчета является определение статических нагрузок, приведенных к валу электродвигателя, для выбора мощности электродвигателя механизма подъема мостового крана.

Статическая мощность на валу электродвигателя подъемной лебедки при подъеме груза, в кВт определяется следующим образом:

Рст.гр.под =

где G=m∙g=80∙103∙ 9,8=784000H-вес поднимаемого груза;

m-номинальная грузоподъемность, кг;

g-ускорение свободного падения, м/с2;

G0=m0∙g=0,8∙103∙9,8=7840Н-веспустого захватывающего приспособления;

m0 - масса пустого захватывающего приспособления, кг;

vн = 4,6м/мин = 0,07 м/с - скорость подъема груза;

hнагр = 0,84 - КПД под нагрузкой.

Р ст.гр.под .= = 65,98 кВт.

Мощность на валу электродвигателя при подъеме пустого захватывающего приспособления, кВт:

Р ст.п.гр.= (4.2)

где hхх=0,42 - КПД механизма при холостом ходе.

Рст.п.гр.= =1,3 кВт.

Мощность на валу электродвигателя обусловленная весом груза, кВт:

Ргр.=(G+G0)*vс*10-3

где vс=vн=0,07 м/с - скорость спуска.

Ргр=(784000+7840)*0,07*10-3=55,42 кВт.

Мощность на валу электродвигателя, обусловленная силой трения, кВт:

Ртр.=() * (1 - нагр.) * vc * 10-3

Ртр .= () * (1-0,84) * 0,07 * 10-3 = 8,88 кВт.

Так как выполняется условие Ргр > Ртр, следовательно, электродвигатель работает в режиме тормозного спуска.

Мощность на валу электродвигателя при тормозном спуске, определяется следующим способом, кВт:

Рт.сп.=(G+G0)*Vс*(2-)*10-3

Рст.сп.=(784000+7840)*0,07*(2-)*10-3=44,8 кВт.

Мощность на валу электродвигателя во время спуска порожнего захватывающего приспособления, кВт:

Рс.ст.о.=G0∙Vс∙ (-2) ∙10-3

Рс.ст.о.=7840∙0,07(-2) ∙10-3=0,2 кВт.

Рассчитаем нагрузочный график механизма подъема мостового крана для наиболее характерного цикла работы

Время подъема груза на высоту Н:

tр1= =85,7 сек.

где Н-высота подъема груза, м.

Время перемещения груза на расстояние L:

t01= =48 сек.

Время для спуска груза:

tр2= =85,7 сек.

Время на зацепление груза и его отцепления:

t02= t 04=200 сек.

Время подъема порожнего крюка:

tр3= =85,7 сек.

Время необходимое для возврата крана к месту подъема нового груза:

t03= =48 сек.

Время спуска порожнего крюка:

tр4= =39,2 сек.

Вычертим нагрузочный график механизма подъема для рабочего цикла:

Рисунок 4.1- Нагрузочный график механизма подъема для рабочего цикла.

Таблица 4.1- Рабочий цикл механизма подъема.

Участки

Подъем груза

Па -

уза

Спуск груза

Па -

уза

Подъем крюка

Па -

уза

Спуск крюка

Па -

уза

Рс, (кВт)

65,98

44,8

1,3

0,2

t, (cек)

85,7

200

85,7

200

Суммарное время работы электродвигателя:

S tр=tр1+ tр2+ tр3+ tр4=4*85,7 = 342,8 сек.

Суммарное время пауз:

S t0=t01+t02+t03+t04=48+48+200+200=496 сек.

Эквивалентная мощность за суммарное время работы электродвигателя, кВт:

Рэкв= (4.9)

Рэкв= =39,8кВт.

Эквивалентную мощность пересчитываем на стан- дартную продолжительность включения соответствующего режима работы механизма крана, кВт:

Рэн=Рэкв ∙

Рэн=39,8∙ = 1,26 кВт.

Определяем расчетную мощность электродвигателя с учетом коэффициента запаса, кВт:

Рдв=

где Кз = 1,2 - коэффициент запаса;

hред = 0,9 - КПД редуктора.

Рдв= =1,7 кВт.

Угловая скорость лебедки в рад/с и частота вращения лебедки в об/мин, определяется следующим способом:

wл=

где D - диаметр барабана лебедки, м.

wл = = 0,2 рад/с.

nл =

nл = = 2 об/мин.

Полученные значение мощности электродвигателя в пункте (4.11) и значение стандартной продолжительности включения ПВст = 20% , будут являться основными критериями для выбора электродвигателя.

Выберем электродвигатель из следующих условий:

Рном ³ Рдв

Рном ³ 50,7 кВт

Таблица 4.2 - Технические данные асинхронного электро - двигателя с фазным ротором типа МТН512-6

Параметры двигателя

Значение параметра

Мощность, Рн

55 кВт

Частота вращения, nн

970 об/мин

Ток статора, I1

99 А