Расчет электродвигателя привода грузовой лебедки

Размещено на http://www.allbest.ru/

Учреждение образования Республики Беларусь

Белорусский государственный университет транспорта

Кафедра Вагоны и вагонное хозяйство

Контрольная работа

По дисциплине

Электрооборудование судов

Тема:

Расчет электродвигателя привода грузовой лебедки

Содержание

1. Исходные данные

2. Расчет электродвигателя привода грузовой лебедки

3. Описание электрической схемы управления приводом

Список литературы

1. Исходные данные

2. Расчет электродвигателя привода грузовой лебедки

Момент, создаваемый на барабане лебедки, Нм, определяется по формуле

,

где сила тяжести груза, Н;

сила тяжести гака и стропов, Н;

радиус барабана лебедки, м.

Здесь Н, Н, м.

Нм.

Момент, создаваемый на валу электродвигателя при подъеме груза, Нм,

,

где передаточное число редуктора;

КПД механических передач.;

Здесь , .

Н

Момент на валу электродвигателя при подъеме груза без учета потерь в передачах, Нм,

,

Н.

Отсюда момент на валу электродвигателя, затрачиваемый на преодоление потерь в механических передачах лебедки при подъеме груза, Нм

,

Н.

При спуске груза механические потери в передачах, уменьшают момент на валу электродвигателя, необходимый для поддержания груза. Т.е.

,

Н.

Из выражения для КПД механических передач

,

.

а) , то при - спуск груза происходит под действием собственной силы тяжести и двигатель должен развивать тормозной момент (тормозной спуск);

б) , то при - спуск груза происходит под действием собственной момента, развиваемого двигателем (силовой спуск), что имеет место при самотормозящейся передаче с червячным редуктором.

Угловая скорость вращения электродвигателя, рад/с, при установившемся движении

,

где скорость подъема и спуска груза, м/c

Здесь м/c,

рад/с.

По моменту и скорости определяется статистическая мощность электродвигателя, Вт, лебедка электродвигатель привод реле

,

Вт.

Частота вращения вала электродвигателя, 1/мин,

,

.

Проведенные расчеты дают возможность для выбора необходимого электродвигателя по каталогу.

3. Описание электрической схемы управления приводом

Грузовая лебедка приводится в действие двухскоростным электродвигателем трехфазного переменного тока MI, который имеет две статорные обмотки, обеспечивающие соответственно малую и большую скорости вращения.

Электродвигатель и схема его управления подключается к судовой сети с помощью автоматического выключателя QF1. Он же защищает силовые цепи от короткого замыкания. Цепи управления защищены от короткого замыкания плавкими предохранителями FU1 и FU2.

Управление грузовой лебедкой осуществляется командоконтроллером S1 и магнитной станцией. Командоконтроллер имеет пять положений: нулевое, при котором двигатель лебедки не работает, и по два положения, соответствующих низкой и высокой скорости вращения двигателя в каждом направлении. В состав магнитной станции входят электромагнитные контакторы: КМ1 и КМ2, обеспечивающие управление направлением вращения двигателя при опускании и подъеме груза (реверсирование электродвигателя); КМЗ, управляющий электромагнитным механическим тормозом YB1\ КМ4 и КМ5, обеспечивающие низкую и высокую скорость вращения электродвигателя.

Защиту электродвигателя от перегрузок выполняют тепловые реле КК1-КК4.

Для подготовки схемы управления к работе рукоятку командокон- троллера устанавливают в положение «О» и замыкают автоматический выключатель QF1. При этом через предохранители FU1 и FU2, замкнутый контакт командоконтроллера, замкнутые контакты тепловых реле КК1.1-КК4.1 ток поступает в катушку пускового реле К1. Реле срабатывает и замыкает свой контакт К1.1, шунтирующий контакт командоконтроллера и тем самым обеспечивающий питание системы управления и собственной катушки в рабочих положениях командоконтроллера.

Для работы лебедки на низкой скорости подъема или опускания груза рукоятку командоконтроллера устанавливают в положение «1» соответствующего направления движения. При этом ток поступает в катушку контактора КМ1 при подъеме, или КМ2 при опускании груза, и одновременно в катушку контактора КМ4 низкой скорости вращения двигателя. В результате в силовой цепи электродвигателя замыкаются главные контакты этих контакторов: КМ1.1-КМ1.2 при подъеме и КМ2.1-КМ2.2 при опускании груза, а также КМ4.1-КМ4.3 в цепи питания трехфазной обмотки статора малой скорости вращения двигателя. Одновременно замыкаются вспомогательные контакты КМ 1.3 или КМ2.3, в зависимости от выбранного направления перемещения груза, в цепи питания катушки контактора КМЗ. Контакты KM3.1-KM3.3 замыкаются и подают питание в катушку электромеханического тормоза YB1. Под ее воздействием происходит расторма- живание двигателя и он начинает вращаться с малой скоростью.

Для увеличения скорости перемещения груза рукоятку командоконтроллера переводят в положение «2». При этом отключается питание катушки контактора КМ4 и подается питание в катушку контактора КМ5. В силовой цепи двигателя размыкаются контакты КМ4.1- КМ4.3 и замыкаются контакты КМ5.1-КМ5.3, подключая к сети его статорную обмотку большой скорости. В результате вращение двигателя переключается с малой на большую скорость.

Для того чтобы исключить одновременную работу обмоток малой и большой скорости вращения двигателя, в цепи управления предусмотрены вспомогательные размыкающие контакты: КМ4.4 - в цепи питания катушки контактора КМ5 и КМ5.4 - в цепи питания катушки контактора КМ4.

Для того чтобы не происходило одновременного включения контакторов КМ1 и КМ2, управляющих вращением двигателя в противоположных направлениях, что приведет к короткому замыканию в силовой цепи, в управляющей цепи имеются вспомогательные размыкающие контакты: КМ1.4 - в цепи питания катушки контактора КМ2 и КМ2.4 - в цепи питания катушки контактора КМ1.

Если во время работы двигателя произойдет его перегрузка, то сработает одно из тепловых реле КК1-КК4. При этом разомкнётся соответствующий контакт КК1.1--КК4.1 в цепи питания катушки пускового реле К1. Катушка реле обесточится и разомкнётся его контакт К1.1, через который питается цепь управления. В результате двигатель отключится от питающего напряжения.

Для повторного пуска грузовой лебедки после возврата тепловых реле в первоначальное состояние рукоятку командоконтроллера устанавливают в положение «О», а затем переводят в положения «1» и «2».

В схеме управления предусмотрено механическое торможение электропривода лебедки, которое производится в обесточенном состоянии катушки электромагнитного тормоза YB1, когда командоконтроллер установлен в положение «О», или схема управления отключена от питающего напряжения.[5]

Список литературы

1. Полянский В.Ф., Попов А. В. Электрооборудование судов и предприятий: Учебник для вузов. М: Транспорт, 1989.

2. Бабаев А. М., Ягодкин В. Я. Автоматизированные судовые электроприводы. М.: Транспорт, 1986.

3. Фрейдзон И. Р. Судовые автоматизированные электроприводы и системы. Л.: Судостроение, 1980.

4. Самодолов Т.Т. Электрооборудование и радиосвязь речных судов. М.: Транспорт, 1981.

5. Электооборудование судов: учеб. пособие Э.А. Лисичкин, В.Ф. Разон, В.М. Горошко, Гомель - БелГУТ, 2006.

Размещено на Allbest.ru