Расчет и выбор электродвигателя и электрических аппаратов управления электропривода строительного башенного крана

Размещено на http://www.allbest.ru/

Московский государственный строительный университет

Кафедра электротехники и электропривода

Курсовая работа

<<Расчёт и выбор электродвигателя и электрических аппаратов управления электропривода строительного башенного крана>>

МиАС 3-1

(полный номер группы)

Зятик Сергей Игоревич

(фамилия ,имя, отчество студента)

А-20

(полный код расчётного варианта)



Согласно варианту А-20 задания на курсовую работу определены следующие исходные данные для выбора электродвигателя и аппаратов управления электропривода строительного крана:

Электродвигатель серии 4MTF или 4MTH

Продолжительность включения расчётная ПВр=40%

Номинальная грузоподъёмность крана Qном=8,Т=8000,кг

Номинальная скорость подъёма груза Vг.ном=0,32, м/с

Кратность полиспаста iп=4

Диаметр барабана лебёдки с канатом, намотанным в один слой, Dб=0,32,м

Суммарный КПД механизма ?=0,8

В расчётах используются исходные данные и данные , получаемые в ходе выполнения работы.



ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ МЕХАНИЗМА ПОДЪЁМА ГРУЗА

1. Расчёт натяжения идущей на канатный барабан лебёдки ветви каната Sб при подъёме номинального груза:

Sб= ==26,487 ,(кH)

?п= =

где к=1,05; g=9,81 ,(м/), ?=0,7, ?тм=0,9

2. Определение скорости навивки каната на барабан:

Vк=Vг.ном*iп=0,32*4=1.28 ,(м/с).

3. Расчёт мощности электродвигателя (расчётной, требуемой):

Pр===41,4374 ,(кВт)

где Kн=1,1.

4. Определение частоты вращения барабана:

nб= = =76,4331 , ()

Выбираем двигатель

Паспортные данные

Рном=45, кВТ

nном=576, ()

Ток статора= 103, А

cos?=0.76

I2ном=146,А-ток ротера

Е2н=181,В

Ммах=1940,Н*М

Расчётные данные

I10=57.8,А

cos?0=0,08

R1=0.06, Ом

Х1=0,21, Ом

R2=0.027,Ом

=3,72

Х2=0,0645,Ом

5.Расчёт передаточного числа редуктора.

ip===7,536

6. Расчёт статического момента сопротивления на валу канатного барабана.

Мсб=Sб*= 26,487*=4,2379,кН*м

7.Расчёт статического момента сопротивления движению, приведённого к валу электродвигателя.

Мс=Мсб*=4,2379*=0,6248,кН*м = 624,8,Н*м

Расчёт симметричного пускорегулирующего реостата.

8.Номинальный момент вращения

Мном===746,0938, Н*м

9.Коэффициент перегрузочной способности

л===2,6002

10.Частота вращения магнитного поля электродвигателя (синхронная скорость)

n1===600, об/мин

р- число пар полюсов

11.Номинальное скольжение

Sном===0,04

12.Номинальное расчётное сопротивление

R2ном===0,71576, Ом

13.Активное сопротивление фазы обмотки ротора при номинальном скольжении.

R2=R2ном*Sном=0,71576*0,04=0,0286, Ом

14.Коэффициент трансформации ЭДС

Из данных =3,72

==1,92873

15. Критическое скольжение при работе на естественной механической характеристике.

Sкр===0.234

Расчёт реостата

16.Расчёт механической характеристики электродвигателя по формуле Клосса.

При S=Sном

М=Ммах*=1940*=701,Н

q=2*=2**0,234=0,2639

При S=Sкр*0,7

М=Ммах*=1940*=1835,Н

При S= Sкр

М=Ммах*=1940*=1940,Н

При S=0,5

М=Ммах*=1940*=1544,Н

При S=0,8

М=Ммах*=1940*=1111,Н

При S=1

М=Ммах*=1940*=925,Н

Таблица вычислений М

S	0	Sном	Sкр*0,7	Sкр*	0,5	0,8	1
М,Н*м	0	701	1835	1940	1544	1111	925

Пиковый (максимальный пусковой) момент Ммах

М1=(0,75…0,85)*Ммах=(0,75…0,85)*1940=1455…1649, Н*м

М

ak=7.95,мм de=43.33,мм

ac=4,56,мм ef=24.1,мм

cd=8.52,мм fg=40.53,мм

17. Добавочные сопротивления



rдоб1=r2*=0.0286*=0.1458, Ом

rдоб2=r2*=0.0286*=0.086699, Ом

rдоб3=r2*=0.0286*=0.051552, Ом

rдоб4=r2*=0.0286*=0.0306506, Ом

rдоб5=r2*=0.0286*=0.030650566, Ом

18.Полные сопротивления цепи ротора при различных ступенях реостата определяются по формулам.

Rp1= rдоб1+ rдоб2+ rдоб3+ rдоб4+ rдоб5+r2=0.1458+0.086699+0.051552+0.0306506+0.030650566+0,0286=0.3597061, Ом

Rp2= rдоб2+ rдоб3+ rдоб4+ rдоб5+r2=0.086699+0.051552+0.0306506+0.030650566+0,0286=0,2139061,Ом

Rp3= rдоб3+ rдоб4+ rдоб5+r2=0.051552+0.0306506+0.030650566+0,0286=0,127207128, Ом

Rp4= rдоб4+ rдоб5+r2=0.0306506+0.030650566+0,0286=0,75655,Ом

Rp5= rдоб5+r2=0.030650566+0,0286=0,045,Ом

электродвигатель барабан вращение сопротивление ротор

Расчёт добавочного сопротивления в цепи ротора для режима динамического торможения с независимым возбуждением.

19.Напряжение на выходе трёхфазного двухполупериодного выпрямителя.

Ud0=1.35U2л===270,В

Принимаем к12=1,9

U1л,U2л- первичное и вторичное линейное напряжение понижающего трёхфазного трансформатора.

20. Долевой момент сопротивления

===0,8374, Н*м

21.Долевая скорости

===0.1 ,об/мин

22.Тормозной момент в режиме динамического торможения

=(1,3…1,6)*=(1,3…1,6)*0,8374=1,08862…1,33984, Н*м

23.Долевое (относительное) полное активное сопротивление цепи ротора в режиме динамического торможения определяется по формуле.

==0,4, Ом

полное активное сопротивление цепи ротора в режиме динамического торможения.

Iв=Ki*I10=2*57.8=115.6 ,А

=*=0,4*0,71576=0,286304, Ом

24. Определение полного расчётного сопротивления цепи возбуждения.

Rв===2,2244, Ом



1.05-коэффициент учитывает возможность снижения напряжения в цепи электропитания крана (колебания напряжение сети)

25. Рассчитываем добавочное сопротивление в цепи возбуждения

rв=Rв-2r1=2.2244-2*0.06=2.1044, Ом

2r1-активное сопротивление двух обмоток статора, к которым последовательно подано выпрямленное постоянное напряжение Uд0.

26. Определение сопротивления реостата в цепи ротора для режима динамического торможения.

rдт=-2r2=0.286304-2*0,0286=0,229104, Ом

r2-активное сопротивление одной фазы ротора при номинальном скольжении

rдт- добавочное сопротивление в цепи ротора; определяет искусственную механическую характеристику при динамическом торможении.

Расчёт сопротивления реостата в цепи ротора для режима динамического торможения rдт производят при условии, что основной пускорегулирующий реостат rрс замкнут накоротко, по формуле

rрс= rдоб1+ rдоб2+ rдоб3+ rдоб4+ rдоб5=0

Введением сопротивления пускорегулирующего реостата можно регулировать величину малой посадочной скорости спуска грузов различного веса.

Выбор аппаратов управления и защиты.

Выбор аппаратов коммутации электрических цепей ( контакторов)

При выборе контактора для цепи статора электродвигателя КМ1 должно выполниться условие

Iкт > I1ном

Iкт- номинальный ток продолжительного режима работы контактора

I1ном-номинальный ток статора электродвигателя

Контактор постоянного тока КМ2 для цепи возбуждения выбирается из аналогичных условий.

Для цепи ротора электродвигателя (N контакторов в пусковом режиме и контактор КМ3 в режиме динамического торможения) должно выполняться общее условие.

Км2, Км3-6022

Км6, Км7, Км8,Км9-6022

Км10-6022

Км4-603

Км5-6023

Кт1-603

Выбор реле максимального тока.

Реле максимального тока предназначено для защитного отключения цепи статора электродвигателя при токах статора превышающих номинально значение

Выбор реле осуществляется по двум условиям:

1) По допустимому току

Iк.допI1ном

Iк.доп- допустимый ток катушки, указанный в каталоге данного типа реле максимального тока.

2) По току срабатывания реле



Iср=(1,6…2,25)*I1ном=(1,6…2,25)*103=164,8…231,75 ,А

Выбираем 2ТД.304.0.96-10

Выбор тормозного устройства

Условием выбора колодочного тормоза с приводом от электромагнитов является следующее:

Мт=Кз.т*=2*=584,88,Н*м

Кз.т-коэффициент запаса тормоза

94-коэффициент, учитывающий различия в системах единиц.

Выбираем КМТ4А

Размещено на Allbest.ru