Проектирование электропривода двухстворчатых ворот

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

1. Исходные данные

2. Содержание и условия выполнений технологических операций

3. Расчет нагрузок створки ворот и предварительный выбор рабочего двигателя

3.1 Расчет статических нагрузок

3.2 Момент от сил трения в пяте и гальсбанте

3.3 Момент от сил ветровой нагрузки

3.4 Момент от сил, вызванных перепадом уровней воды

3.5 Момент сил, вызванных воздействием масс воды, увлекаемых створками

3.6 Определение предварительной мощности двигателей двухстворчатых ворот

3.7 Расчёт передаточного отношения кинематической цепи привода и её элементов

4. Уточнение предварительной мощности и выбор электродвигателей для приводов

4.1 Общие положения

4.2 Определение предварительной мощности двигателя при работе на сниженной скорости

4.3 Обоснование выбора типа и структуры электропривода и электродвигателя

4.4 Выбор электродвигателей для привода

5. Проверка выбранных электродвигателей

5.1 Общие положения

5.2 Проверка электродвигателей двухстворчатых ворот на динамическую и перегрузочную способности

6. Описание работы схемы

1. Исходные данные

технологический двухстворчатый ворота электродвигатель

Ширина камеры B=17,6 м;

Высота створки H_П=14 м;

Заглубление створки h_з=5 м;

Допустимая разность уровней Дh=0,1 м;

Допустимое усилие в тяговом органе F_доп=600 кН;

Жёсткость демпферной пружины С=17•10³ кНм^-1;

Продолжительность закрытия t_з=100 с;

Передаточное число зубчатых передач i_з=2300;

К.П.Д. зубчатых передач з=0,8,

Угол открытия и=80⁰.

Рис. 1. Схематическое изображение шлюза.

2. Содержание и условия выполнений технологических операций

К числу эксплуатационных для привода двустворчатых ворот относятся режимы открытия ворот в судоходное положение и закрытия ворот (положение рабочее).

Содержание и условия выполнения технологических операций для привода нижней головы приведены в таблице 1.

Таблица 1. Содержание и условия выполнения технологических операция для привода нижней головы.

Технологическая операция, выполняемая ДСВ на цикле шлюзования	Содержание технологической операции	Условия выполнения технологической операции
1. Переход ворот нижней головы в положение «судоходное»;	Открытие двустворчатых ворот нижней головы. Судна отшвартовываются и выходят из камеры, расходясь при этом с судами входящими в камеру.	Уровни воды в камере и в нижнем бьефе - равны; Ворота верхней головы - находятся в положении «рабочее».
2. Переход ворот нижней головы в положение «рабочее»;	Закрытие двустворчатых ворот нижней головы; поднятие затворов водонапорных галерей.	Судна в камере должны быть пришвартованы.

3. Расчет нагрузок створки ворот и предварительный выбор рабочего двигателя

3.1 Расчет статических нагрузок

Нагрузка в эксплуатационных режимах создаётся силами трения в пяте и гальсбанте (), давлением ветра на выступающую из воды площадь (), перепадом уровня воды () и при соединёнными массами воды (). Алгебраическая сумма моментов от перечисленных сил сопротивления составляет результирующий момент () системы, который определяется по формуле:

, (1)

где - момент сил трения в пяте и гальсбанте, Н•м;

- момент силы от давления ветра на выступающую из воды площадь створки, Н•м;

- момент силы от перепада уровней по разные стороны створки, Н•м;

- момент силы от действия присоединённых масс воды, Н•м.

Для правильного выбора электродвигателей приводов составляющие и результирующая нагрузки должны быть определены при разном угловом положении створок и пот итогам установлены максимальное и среднее значения результирующей нагрузки.

3.2 Момент от сил трения в пяте и гальсбанте

определяется по формуле:

, (2)

где , - коэффициенты трения в пяте и гальсбанте (принимаются равными 0,25 и 0,5 сответственно);

, - диаметр гриба пяты и цапфы гальсбанта ( принимаем равными 0,2);

, - нагрузка в пяте и гальсбанте.

В свою очередь

, (3)

, (4)

где первое слагаемое формулы (3) представляет собой вес створки, а второе - дополнительную вертикальную нагрузку на створку, создаваемую механизмами и людьми;

- высота полотна створки, м;

- ширина камеры, м;

- ширина мостика створки, м (принимаем равной 1,0 м.);

- удельное давление, Н•м (принимаем равным 4000 Н•м).

Вычисляем значение по формуле (3):

Размещено на http://www.allbest.ru/

H;

Вычисляем значение по формуле (4):

По формуле (2) вычисляем момент от сил трения в пяте и гальсбанте:

3.3 Момент от сил ветровой нагрузки

определяется по формуле:

, (5)

где - коэффициент обтекания (принимается равным 1,4);

- скоростной ветровой напор, Н•м^-2 ();

- длина створки, м²;

м;

- угол поворота створки, град.

м².

Вычисляем значения при значениях {0;80⁰} с шагом в 10⁰ по формуле (5):

При ,

При ,

При ,

При ,

При ,

При ,

При ,

При ,

При ,

3.4 Момент от сил, вызванных перепадом уровней воды

( Н•м). Перепады уровней воды практически влияют на результирующую нагрузку при углах поворота створок в пределах от до . Моменты от перепада уровней воды рассчитываются по формуле:

, (6)

где - удельный вес воды, Н•м^-3 ();

- расчётный перепад воды на створку, м (принимается равным 0,1 - 0,2).

Вычисляем момент от сил, вызванных перепадом уровней воды по формуле (6):

3.5 Момент сил, вызванных воздействием масс воды, увлекаемых створками

можно определить по формуле:

, (7)

где - коэффициент, зависящий от вида кинематической схемы (принимается равным 0,15 - 0,2, при этом большее значение соответствует кривошипно-штанговому механизму, а меньшее - другим передачам).

Вычисляем момент сил, вызванных воздействием масс воды, увлекаемых створками, по формуле (7):

По результатам расчётов по формуле (1) вычисляем результирующий момент для тяжёлого и лёгкого режимов работы.

Лёгкий режим:

В легком режиме закрытия (открытия) двустворчатых ворот момент суммы сил, действующих на створку, убывает (возрастает) с увеличением (уменьшением) угла поворота створки и при некоторых значениях (больших по величине углах ) способствует соответствующему перемещению створки.

При угле раскрытия 0 до 50° результирующий момент будет равен сумме статических нагрузок без учёта момента от сил, вызванных перепадом уровней воды (при этом М_в будет отрицательным):

При ,

При ,

При ,

При ,

При ,

При ,

При угле раскрытия от 50⁰ до 80⁰ результирующий момент будет равен сумме статических нагрузок с учётом моментов от сил, вызванных перепадом уровней воды ( при этом и М_в будет отрицательным):

При ,

При ,

При ,

При ,

Тяжёлый режим:

В тяжелом режиме перемещения створки момент противодействует перемещению створки как при закрытии, так и при открытии ворот. Момент тем больше по величине, чем больше угол . В диапазоне от 0 до 50⁰ результирующий момент будет равен сумме статических нагрузок без учета момента от сил, вызванных перепадом уровней воды :

При ,

При ,

При ,

При ,

При ,

При ,

При угле раскрытия от 50⁰ до 80⁰ результирующий момент будет равен сумме статических нагрузок с учётом моментов от сил, вызванных перепадом уровней воды :

При ,

При ,

При ,

При ,

Полученные графики приведены на рисунке 1:

Рис. 1. Статические нагрузки в эксплуатационных режимах.

3.6 Определение предварительной мощности двигателей двухстворчатых ворот

Предварительная мощность двигателей двухстворчатых ворот для наиболее тяжёлого режима определяется по формуле:

, (8)

где - среднее значение момента сил сопротивления для принятого выше графика моментов сил сопротивления в тяжёлом режиме работы, Н•м;

- средняя угловая скорость створки с повышающим коэффициентом при её снижении в конце операции, рад/с;

- общий КПД передачи (принимается равным 0,9).

Определяем среднее значение момента сил сопротивления:

Определяем среднюю угловую скорость створки:

.

Определяем предварительную мощность двигателя по формуле (8):

кВт.

Предварительно выбираем двигатель:

Краново-металлургический двигатель постоянного тока параллельного возбуждения при ПВ=25%.

Тип двигателя - ДПМ21,

Мощность двигателя - P=4,5 кВт;

Номинальная скорость - n=1080 об/мин;

Номинальный ток - I=21 A;

Сопротивление обмотки якоря - R=0,66 Ом;

Момент инерции двигателя - J=0,13 кг•м²;

Номинальное напряжение - U=220 В.

3.7 Расчёт передаточного отношения кинематической цепи привода и её элементов

В состав кинематической цепи (рис. 1) привода входят редуктор (Р), открытая зубчатая передача (ОЗП) и кривошипно-штанговый механизм (КШМ).

По кинематической цепи передается механическая энергия от электродвигателя (ЭД) до створки ворот (СВ). Движение элементов кинематической цепи характеризуется угловыми скоростями щ_… (с соответствующими индексами). Сами элементы кинематической цепи характеризуются передаточными отношениями: редуктор - i_Р, открытая зубчатая передача - i_ОЗП, кривошипно-штанговый механизм - i_КШМ. Передаточные отношения редуктора и открытой зубчатой передачи являются постоянными величинами. Величина передаточного отношения i_КШМ кривошипно-штангового механизма зависит от положения створки, которое определяется углом и ее поворота из положения, когда ворота полностью открыты к положению, когда ворота закрыты.

КШМ, используемый для перемещения створки ворот, обладает тем свойством, что при соответствующей конструкции и расположении относительно створки позволяет получить предельно малые значения угловой скорости щ_С (с^-1) перемещения створки непосредственно у ее крайних положений, когда ворота открыты и когда ворота закрыты. Причем для крайних положений створки (при и = 0 и при и = и_max ) условие щ_С > 0 может быть выполнено независимо от величины угловой скорости щ_К вращения приводного колеса. В этом случае передаточное отношение

(9)

механизма для двух крайних положений створки принимает бесконечно большое значение. Для промежуточных положений створки, когда

0< и < и_max, величина i_КШМ конечна и зависит от угла поворота створки,

т. е. i_КШМ = f₀ (и) представляет собой некоторую функцию f₀ () от .

Передаточное отношение КШМ определяется на основе построения и расчета кинематической схемы КШМ с использованием графоаналитического метода.

Алгоритм расчета сводится к следующему:

1) Осуществляется построение кинематической схемы КШМ.

Относительно произвольно принятого положения оси поворота створки ворот проводим под углом и_П два луча, показывающих положения створки, и отмечаем на них точку О_2(О) шарнирного закрепления штанги к створке (3), когда ворота открыты, и точку О_2(О) створки (4), когда ворота закрыты. Длину отрезков О_СО_2(О) = О_СО_2(З) = l₀ выбираем произвольно на схеме (фактически l₀ равна одной трети длины створки ворот).

2) Вычисляем величины:

Найдём значения отрезков О_СО_2(О) = О_СО_2(О) = l₀:

м.

Радиус приводного колеса КШМ, для которого определяется по формуле (10):

; (10)

м;

Длина штанги равна удвоенному значению м.

3) Через точку О_2(О) проводим прямую, перпендикулярную отрезку О_СО_2(О), и влево от точки О_2(О) откладываем величину r₀. Получаем точку О_КО- центр окружности (1) приводного колеса с радиусом r₀.

4) Через точки О_КО, О_2(З) проводим прямую bc и отмечаем точку О_2(З) пересечения прямой bc с окружностью (1). Таким образом мы получили кинематическую схему, в которой отрезок О_1(О)О_2(О) отображает штангу в положении, когда ворота открыты, а отрезок О_1(О)О_2(О) отображает штангу в положении, когда ворота закрыты.

5) Соединяем точки О_1(О, О_1(З) прямой линией и делим полученный отрезок О_1(О)О_1(З) пополам. Получаем точку О_К1.

6) Проводим через точки О_К0 и О_К1 прямую de. Любая окружность приводного колеса с центром, лежащем на отрезке О_К0О_К1 прямое de вне точки О_К0 и проходящая через точки О_1(О), О_1(З) отображает конструкцию КШМ, для которой выполнено условие .

7) Произведем расчеты при углах поворота приводного колеса на 180°, причем при центр окружности приводного колеса находится в точке О_К1, радиус окружности приводного колеса в этом случае: . Диаметр приводного колеса при КШМ может быть вычислен по формуле:

, (11)

где ,

.

,

.

Вычисляем диаметр приводного колеса КШМ:

.

Искомое передаточное отношение находим после выполнения следующих пунктов алгоритма.

8) В выбранном масштабе воспроизводим створку ворот при их открытом положении, окружность приводного колеса с центром О_К, а также точку О_1(О) начального и точку О_1(З) конечного положений колеса и штанги.

9) Диапазон изменений угла и разбиваем на несколько частей с интервалом в 10°. Из точки О_С (оси вращения створки) под углом 0?, 10?, 20? и т.д. До 70? проводим лучи характеризующие положения створки вплоть до конечного положения и=и_П. На каждом луче отмечаем точку (О₂) крепления штанги к створке ворот.

10) Для каждого из построенных лучей определяем точку О₁ крепления штанги к приводному колесу. Для этого проводим дугу окружности радиуса 2r₀ с центром в точке О₂ до пересечения с окружностью приводного колеса в нижней части. Точка пересечения дает О₁. Через точки О₁ и О₂ проводим прямую mn, обозначающую положение штанги для каждого из положений.

11) Из центра окружности приводного колеса - точки О_К и из центра поворота створки ворот - точки О_С, опускаем перпендикуляры О_КА и О_СB на каждую прямую mn.

12) Рассчитываем для всех выбранных дискретных значений и=0, и=10?, и=20? и т.д. до и=80? (положений створки) ординаты скоростной характеристики КШМ

, (12)

как отношение длины отрезка О_КА к длине отрезка О_СВ.

13) Результаты сводим в таблицу 1.

Таблица 1. Результаты расчёта скоростной характеристики створки графоаналитическим методом.

и	0	10?	20?	30?	40?	50?	60	70?	80?
б	0	29,2	43,8	75	102	117,6	137,7	155,5	180
ОСВ	1,84	2,85	2,94	3	2,97	2,88	2,61	2,3	1,81
ОКА	0,4	1,05	1,44	1,71	1,8	1,71	1,59	1,21	0,46
ЩС=f-1(и)	0,217	0,368	0,49	0,57	0,606	0,594	0,609	0,526	0,254
iКШМ	4,6	2,714	2,042	1,754	1,65	1,684	1,642	1,901	3,935

14) Произведем сглаживание (интерполяцию) функции которая задана таблично значениями в точках , , и т.д. до .

Кривые, полученные при сглаживании табличной функции полиномом шестой степени

по методу наименьших квадратов с использованием стандартной функции regress MathCAD, размещены на рис.1.

Чтобы получить кривые, вводим матрицу столбец координат точек по оси Х и матрицу столбец координат точек по оси Y.

;

.

Используем стандартную функцию regress MathCAD, которая вычислит значения неизвестных коэффициентов полинома а_i:

,

где первым и вторым значениями будут матрицы столбцы координат точек по оси X и Y, а третьим - степень сглаживания.

Используем стандартную функцию interp MathCAD, которая вычислит множество точек в указанном интервале, используя данные функции regress и координат точек.

,

где - интервал.

Среднее значение:

15) Полученный график приведён на рисунке 2

Рис.2. Зависимость передаточного отношения от угла поворота створки для КШМ

4. Уточнение предварительной мощности и выбор электродвигателей для приводов

4.1 Общие положения

Предварительная мощность двигателей электроприводов судоходных гидротехнических сооружений определяется для усреднённых условий работы (нагрузки, скорости, временного режима). При этом не учитываются в полной мере неизбежные в реальных условиях отклонения от этих условий, что нередко приводит к получению параметров работы электрооборудования, выходящих за пределы ожидаемого и даже допустимого. Поэтому до выбора двигателя по предварительной мощности и последующих проверок целесообразно уточнить это значение с учётом возможности работы привода в условиях, уточнённых в ходе проектирования.

4.2 Определение предварительной мощности двигателя при работе на сниженной скорости

Из-за ухудшения теплоотдачи работа двигателей регулируемых электроприводов на пониженных скоростях сопряжена с их перегреванием. Поэтому при выборе двигателя должен быть предусмотрен определённый запас по мощности.

Необходимую мощность двигателя (кВт) с таким запасом приближённо можно определить по формуле (10):

, (13)

где P - предварительная мощность двигателя, кВт;

- коэффициент ухудшения теплоотдачи при снижении скорости, принимается .

- отношение сниженной скорости к номинальной скорости.

Принимается .

Рассчитываем предварительную мощность двигателя при работе на сниженной скорости по формуле (13):

кВт.

4.3 Обоснование выбора типа и структуры электропривода и электродвигателя

В своём курсовом проекте я решил использовать тиристорный электропривод с двигателями постоянного тока, так как данный электропривод отличается экономичностью, высокой надёжностью, плавностью и широтой регулирования.

4.4 Выбор электродвигателей для привода

Основным типом двигателей, рекомендуемых для приводов транспортных гидротехнических сооружений, являются крановые электродвигатели переменного тока MTF и MTKF и металлургические электродвигатели MTH и MTKH или постоянного тока типа Д. Основным номинальным режимом работы этих двигателей является повторно-кратковременный режим при ПВ=40%. Предельно допустимая температура перегрева этих двигателей составляет при изоляции класса F - 100C, а при изоляции класса H - 125C. Кратность пусковых (максимальных) моментов по отношению к номинальным составляет 2,3 - 3,0.

С учётом принятой структуры электропривода, а тем самым и рода тока, по установленным выше мощности и скорости привода и соответствующим каталогам для режима ПВ=25% намечаются для установки ближайшие меньшие по мощности двигатели.

Выбираем двигатель для привода двухстворчатых ворот:

Краново-металлургический двигатель постоянного тока параллельного возбуждения

Тип двигателя - ДПМ32;

Мощность двигателя - P=16 кВт;

Номинальная скорость - n_ном=1140 об/мин; щ_ном=119,4 рад/с;

Номинальный ток - I₁=85 A;

Сопротивление обмотки якоря - R_а=0,137 Ом;

Индуктивность якоря - L_a=2,2 мГн;

Момент инерции двигателя - J=0,43 кг•м²;

Номинальное напряжение - U=220 В.

Выбираем редуктор для привода двухстворчатых ворот:

Редуктор ЦСН-45;

Передаточное отношение i=224;

Частота вращения входного вала n=1500 об/мин;

Номинальный крутящий момент на

выходном валу - M=17000 H•м.

КПД з=0,95;

Мощность на быстроходном валу - P=12 кВт.

Уточняем значение передаточного отношения:

;

Уточняем значение передаточного отношения открытой зубчатой передачи:

.

5. Проверка выбранных электродвигателей

5.1 Общие положения

Из-за особенностей технологических режимов работы электроприводов гидротехнических сооружений, отличающихся при чёткой цикличности продолжительности цикла, многократно превышающей стандартное значение, равное 10 мин, и значением ПВ, часто не достигающим стандартного значения, равного 15%, проверка намеченных к установке ограничивается проверкой на перегрузочную способность для двигателей всех приводов и проверкой на тепловую способность или на нагрев двигателей подъёмно-опускных ворот.

5.2 Проверка электродвигателей двухстворчатых ворот на динамическую и перегрузочную способности

В общем случае динамический момент M₁₂(Н•м) определяется по выражению:

, (14)

где - приведённый к валу двигателя момент сопротивления, Н•м;

- начальный пусковой момент двигателя;

- момент инерции двигателя и муфты, приведённый к валу двигателя момент инерции створки и присоединённой массы воды, кг•м;

- частота собственных колебаний электромеханической системы, с^-1.

Из выражения (14) видно, что при наличии упругого звена максимальное значение динамического момента при . Максимальный динамический момент не должен превышать более чем на 40% момент сопротивления , следовательно, условие динамической проверки будет иметь вид:

(15)

Значение начального пускового момента при пуске из любого положения створки должно определяться через каждые 10? угла поворота створки по формуле, вытекающей из выражения (12) при

,

где - приведённый к валу двигателя момент сопротивления в функции угла поворота створки, Н•м;

- момент инерции вращающихся элементов привода, кг•м,

;

- приведённый к валу двигателя момент инерции створки и присоединённой массы воды, кг•м²,

;

,

где - вес створки, Н;

l - длина створки, м;

q - 9,81 м•с^-2.

Момент инерции присоединённой массы воды определяется по графику (рис. 5). Если заглубление створки h_З или ширина камеры отличаются от расчётных, приведённых на рисунке, то необходимо произвести перерасчёт по формуле:

(16)

где - момент инерции присоединённой массы воды при ширине камеры м и заглублении створки м (рис. 3).

Рис.3. График изменения моментов инерции присоединённой массы воды при ширине камеры B=18 м и заглублении створки h_з =4 м

Найдём момент инерции присоединённой массы воды (определяется по графику присоединённой массы воды) по формуле (16).

При и=0 ;

При и=10 ;

При и=20 ;

При и=30 ;

При и=40 ;

При и=50 ;

При и=60 ;

При и=70 ;

При и=80 .

Для определения момента инерции створки рассчитаем вес створки по формуле (3):

Н.

кг•м².

Общее передаточное число:

;

;

;

;

;

;

;

;

.

Вычисляем приведённый к валу двигателя момент инерции створки и присоединённой массы воды:

кг•м²;

кг•м²;

кг•м²;

кг•м²;

кг•м²;

кг•м²;

кг•м²;

кг•м²;

кг•м².

Вычисляем момент инерции вращающихся элементов привода:

кг•м².

Определим момент инерции, приведённый к валу двигателя:

,

где M_C(и) - результирующий момент сил, противодействующих перемещению створок, рассчитанный в пункте 1.2.

з - к.п.д. зубчатых передач, з=0,8;

- полное передаточное число.

Н•м;

Н•м;

Н•м;

Н•м;

Н•м;

Н•м;

Н•м;

Н•м;

Н•м.

Находим начальный пусковой момент:

H•м;

H•м;

H•м;

H•м;

H•м;

H•м;

H•м;

H•м.

H•м.

Определим динамический момент по формуле (14):

H•м;

Проверяем на условие динамической проверки по формуле (15):

Проверка на динамическую способность показала пригодность двигателей к эксплуатации.

Проверка на перегрузочную способность.

Проверка предварительно выбранного двигателя на перегрузочную способность выполняется по условию:

, (15)

где - значение максимального момента предварительно выбранного двигателя на рабочей характеристике;

0,8 - коэффициент, учитывающий допустимое 10% снижение напряжения сети.

Определим номинальный и максимальный момент (пусковой) выбранного двигателя:

H•м;

H•м;

H•м;

H•м.

Подставим полученные значения в формулу (17):

Проверка на динамическую способность показала пригодность двигателей к эксплуатации.

5.3 Проверка электродвигателей двухстворчатых ворот по аварийному режиму работы «наезд на препятствие» (внезапное стопорение)

Максимальная нагрузка в механизме при внезапном стопорении не должная превосходить допустимой нагрузки на тяговый орган, приведённой к валу электродвигателя , т.е. должно выполняться условие:

?, (17)

Максимальное значение момента при внезапном стопорении может быть определено по формуле:

,

где - опрокидывающий (максимальный) момент предварительно выбранного электродвигателя, H•м,

- угловая скорость электродвигателя перед «наездом на препятствие» (принимается равной номинальной), с^-1,

;

- максимальная, приведённая к валу двигателя жёсткость демпферных пружин, H•м^-1;

- момент инерции ротора двигателя и муфты, кг•м²,

кг•м².

Определим угловую скорость электродвигателя перед «наездом на препятствие» (принимается равной номинальной):

рад/с.

Определим номинальный и максимальный момент (пусковой) выбранного двигателя:

H•м;

H•м.

Определяем максимальное значение момента при внезапном стопорении:

H•м;

Определяем допустимое значение момента при внезапном стопорении:

Н•м.

Подставляем полученные значения в формулу (18):

?.

Проверка по аварийному режиму работы «наезд на препятствие» (внезапное стопорение) показала пригодность двигателя для эксплуатации.

Выбор других элементов электроприводов.

Выбор тормозов и их аппаратов управления.

На всех механизмах судохоных гидротехнических сооружений для удержания их в неподвижном состоянии в период бездействия или для замедления движения перед остановкой применяются механические тормоза с электрическими аппаратами управления, выпускаемые комплектно. Поэтому выбор аппаратов управления тормозами фактически превращается в выбор выбор механического тормоза с его электроприводом по необходимому тормозному моменту.

Необходимый тормозной момент при этом определяется по формуле

Мт=Кз*Мтр Мт=1,5 *5,681*10/iз; Mт=370,5 (Н*м)

Где

Кз - коэффициент запаса тормоза(1,5)

Мтр - максимальный тормозной момент рабочего механизма, приведенный у валу двигателя, Н*м

Тип тормоза с гидравлическими толкателями типа ТЭ(ТГМ) выбираем:

ТКГ-300М.

Тормозной момент - 800 (Н*м)

Тяговое усилие - 500 (Н)

Ход штока - 50 (мм)

Аппараты защиты

Выбор осуществляется по номинальному току, который должен превышать ток нагрузки расчетного режима работы при предусмотренных технологических перегрузок аппаратура защиты не должна срабатывать. Состав и параметры аппаратуры должны соответствовать назначению привода и технологическим особенностям его эксплуатации. Значения уставок тока максимальной защиты I_{у. мах} и тока защиты от перегрузки I_у.т выбираются по условиям

I_{у. мах}=2*Iпд; I_{у. мах}=340 (А)

I_у.т=1,5*Iном.д; I_у.т=127 (А)

Где

Iпд и Iном.д - пусковой и номинальный токи электродвигателя.

Вибираем автомат серии «ВА51-35М3-340010»

6. Описание работы схемы

В своём курсовом проекте для электропривода подъёмно-опускных я решил выбрать тиристорный электропривод с двигателем постоянного тока.

Электропривод постоянного тока на основе тиристорных преобразователей в настоящее время является одним из основных типов промышленного регулируемого. Это объясняется рядом достоинств этого типа электропривода. Основные достоинства следующие:

· высокое быстродействие, которое ограничивается коммутационной способностью двигателя и механической инерционностью привода;

· мгновенная готовность к работе, широкий диапазон температур и длительный срок службы;

· номинальный коэффициент полезного действия преобразователя превышает 92-96%;

· малые весогабаритные показатели; блочная компоновка позволяет сократить требуемые производственные площади, уменьшить капитальные затраты и расходы на установку и эксплуатацию.

Структурная схема системы подчинённого управления приведена на листе ватмана. В данном электроприводе объектом управления является электродвигатель, а контролируемыми координатами - выпрямленный ток ротора и скорость вращения ротора. Соответственно система управления имеет два контура регулирования. Контур тока является внутренним, а контур скорости - внешним. Выходной координатой системы управления является скорость. Интегрировав выходную координату, мы получаем угол поворота створки.

В качестве токов сопротивления использованы токи, выраженные через моменты. Моменты, приведённые к валу двигателя, переводятся в ток через коэффициент пропорциональности.

Операция открытия двухстворчатых ворот. После нажатия кнопки SB1 получает питание катушка контактора КМ1, которая замыкает свой контакт, и на систему управления подаётся +10 вольт. После полного открытия ворот срабатывает конечный выключатель SQ1 и катушка теряет питание.

Операция закрытия двухстворчатых ворот. После нажатия кнопки SB2 получает питание катушка контактора КМ2, которая замыкает свой контакт, и на систему управления подаётся -10 вольт. После полного открытия ворот срабатывает конечный выключатель SQ2 и катушка теряет питание.

Размещено на Allbest.ru