Розрахунок двигуна механізму вильоту стріли (стр. 1 из 4)

1. Визначення і розрахунок компонентів приводу механізму змінивильоту стріли

1.1 Визначення зусиль у механізмі зміни вильоту стріли

Визначимо довжину стріли [2]

; =15,82 м

α₁ вибирається з методички в у межах 12–20⁰, а – відстань від нижнього шарніра стріли до осі обертання крана (визначається графічно).

Визначимо кут підйомустріли при найменшомувильоті

; =61⁰

h₁ и h₂ – довжина перпендикуляра до осі поліспаста визначаються графічно

h₁= 4,6 м; h₂=4,0 м;

Визначимо навантаження на поліспаст з огляду на масу вантажу і масу стріли:

при максимальному вильоті стріли:

; = 61197,12 Н;

при мінімальному вильоті стріли:

; = 35551,11 Н;

1.2 Визначення потужності механізму зміни вильоту стріли

Визначимо механічну потужність [2]:

, де , , k=1,1–1,5

Визначимо механічний момент [2]

, де ,

=5636,58 Hм;

=3274,44 Нм;

=4455,51 Нм;

=5792,16 Нм;

=1,57 рад/с;

=9093,7 Вт;

1.3 Вибір двигуна

Потужність двигуна визначається за формулою:

; =12124,9Вт=12КВт;

Двигун МТМ 380В, 50 Гц, 40% ПВ. Тип МТМ-412–8, Р_Н=16кВт, n=715 об/хв, М_К/М_Н=2,8. Статор: cosφ_ном=0,7, cosφ_хх=0,08, І_С.Н=42,5А, І_сх=30А, r_c=0,316Ом, х_с=0,371Ом. Ротор: Е_рн=200В, І_рн=52А, r_p=0,098Ом, х_p=0,195Ом. к=1,82, J=0,75 кг∙м²,

Маса 345 кг.

1.4. Розрахунок необхідних механічних характеристик двигуна (природної, пускової, проміжних і гальмових)

Механічна характеристика ω=f(M). Природну механічну характеристику будують по формулі Клосса.

,

де М та S – поточне значення моменту і ковзання S_kp – критичне ковзання, а – коефіцієнт виражений відношенням активного опору фази статора до приведеного опору фази ротора. По навантажувальній здатності визначимо критичний момент двигуна.

, где k_Т=M_kp/M_H=2,8 (з каталогу)

Якщо прийняти механічні втрати в роторі 1% від номінальної потужності двигуна, то номінальний момент можна виразити рівнянням:

;

Критичне ковзання визначається в результаті рішення рівняння, записаного для номінального режиму роботи двигуна.

, где

=215,827 H∙м;

H∙м;

;

Таблиця 1

S	0,047	0,1	0,2	0,308	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1
M, Н∙м	216,17	393,576	563,803	604,316	588,658	553,32	513,294	474,46	438,847	406,924	378,56
ω, с-1	74,848	70,686	62,832	54,35	47,124	39,27	31,416	23,562	15,708	7,854	0

1.5 Розрахунок і вибір пускорегулювальних опорів

Асинхронні двигуни з фазним ротором пускають у хід за допомогою активних опорів, включених у ланцюг ротора. Наявність таких опорів зменшує кидок струму і збільшує пусковий момент двигуна аж до значення його максимального моменту.

Перевіримо в даному випадку двоступінчастий пуск. Для якого скористаємося формулою:

;

;

1,553 ≥ 1,395;

З розрахунку видно, що такий пуск можливий. Визначимо значення опорів кожної пускової ступіні. Для цього на осі моментів природної характеристики відкладаємо значення моментів М₁=0,8М_кр и М₂=1,15М_н.

;

;

Відповідні ступіні знаходимо по формулі:

, де m=2 – число ступіней, n – номер ступіні.

Опір першої пускової ступіні:

;

Опір другої пускової ступіні:

;

Для побудови пускових характеристик скористаємося пропорцією:

, де S_ui – ковзання на пусковій характеристиці.

;

Розрахунок і побудова першої пускової характеристики:

; ;

Se	0,05	0,1
Su1	0,333	0,666

Розрахунок і побудова другої пускової характеристики:

; ;

Se	0,05	0,1	0,2	0,3
Su	0,129	0,258	0,516	0,775

Режим противовключения виникає тоді, коли ротор двигуна під дією зовнішніх сил по інерції починає обертатися в напрямку поля статора. Цей режим застосовується для електромагнітних зупинок двигуна в реверсивних електроприводах, а так само для забезпечення посадкової швидкості при опусканні важких вантажів. Практично режим протвовключения можна одержати змінивши порядок проходження фаз обмоток статора. У цей момент двигун необхідно відключити від мережі, інакше він буде розганятися в зворотному напрямку під дією реактивного або активного статичного моменту.

У нашому випадку, тобто у випадку з активним статичним моментом на валові двигуна, різким противовключением, якщо включити в ланцюг ротора значні додаткові опори. Якщо в межах припустимих значень навантажень механічні характеристики прийняти прямолінійними, то значення опору, що забезпечує режим протвовключения, визначитися з вираження:

Загальний опір противовключения складається з опору фази обмотки ротора, пускового опору і власне ступіні противовключения, значення якого визначається з вираження

;

Режиму противовключения відповідає ковзання в межах 1<S<2.

2. Визначення і розрахунок компонентів приводу механізмупідйому вантажу

2.1 Визначення потужності механізму

Визначимо по номінальній вантажопідйомності розрахункову потужність робочого механізму.

, де , , k=1,1–1,5

Визначимо механічний момент

;

;