Электропривод экскаватора (стр. 2 из 5)
3 Расчет мощности и выбор двигателя, управляемого преобразователя
3.1 Определение масс и линейных размеров конструктивных элементов экскаватора
Они необходимые для определения усилий, возникающих при работе экскаватора, могут быть вычислены по эмпирическим формулам. Так масса всего экскаватора определяется по формуле [5, cтр.6]:
т , (3.1)где:
– коэффициент удельной массы экскаватора [5, cтр.177],Е – вместимость ковша,
.Определим линейные размеры (ширина, длина и высота) ковша драглайна,
[5, cтр.6]: 
Определим массу ковша,
[5, cтр.7] 
(3.5)где:
- коэффициенты для определения массы ковша экскаватора [5, cтр.178].Определим вес ковша [5, cтр.9]:
, (3.6)где:
– ускорение свободного падения, 
.Определим массу породы в ковше,
[5, cтр.7] 
, (3.7)где:
– плотность горной породы в целине, т 
и 
- коэффициент разрыхления породы [5, cтр.180]Определим массу груженого ковша,
(3.8)Определим вес ковша с породой,
[6, cтр.9] 
(3.9)Максимальный радиус разгрузки,
(3.10)3.2 Определение усилия в тяговом канате и мощности двигателей тягового механизма за отдельные периоды работы экскаватора в течение одного цикла
Сопротивление породы копанию [5, cтр.19]:
(3.11)Усилие в тяговом канате [5, cтр.21]:
Мощность двигателя тягового механизма при копании
[5, cтр.22]: 
, (3.12)Определим усилие в тяговом канате при повороте платформы драглайна с породой в ковше,
[5, cтр.21]: 
(3.13) 
Мощность двигателя механизма тяги при повороте платформы с породой в ковше
[5, cтр.22]: 
, (3.14)Определим средневзвешенную мощность двигателя тягового механизма [5, cтр.23]:
(3.15)При двух двигателях мощность каждого из них:
(3.16)3.3 Выбор двигателя
Расчетное усилие для выбора каната,
[5, cтр.38]: 
(3.17)где: а – число двигателей подъемного механизма
i – число ветвей каната полиспаста.
По полученной величине усилия принимаем канат с
( 
).Диаметр тягового барабана равен [5, cтр.37]:
или 
. (3.18)Частота вращения выходного вала редуктора или барабанов [5, cтр.37]:
(3.19)По спроектированной мощности, выбираем двигатель:
ДПЭ-82 [6]:
Номинальная мощность: РН = 175 кВт
Номинальная скорость вращения: nН =740 об/мин
Номинальное напряжение: UН = 460 В
Номинальный ток якоря: Iа =410 А
Напряжение возбуждения: UВ=110 В
Ток возбуждения: IВ=19,5 А
Число полюсов: 2р=4
Сопротивления обмоток при 20° С:
- якоря : Rя20° = 0,0132 Ом
-вспомогательных полюсов: Rвп200 = 0,0088 Ом
- обмотки независимого возбуждения: Rв20° = 3,5 Ом
Число витков обмотки возбуждения: Wв= 380
Магнитный поток одного полюса: Ф= 985 Вб,
Момент инерции якоря двигателя: Jя = 17 кг*м2,
Продолжительность включения: ПВ=100%.
Передаточное число редуктора тягового механизма [5, cтр.36]:
(3.20)Принимаем ближайший двухступенчатый редуктор с
.Определяем моменты номинальные и в соответствии с рекомендациями стопорные и отсечки выбираемых двигателей [5, cтр.47]:
(3.21) 
(3.22) 
(3.23)Момент инерции поступательно перемещающихся ковша, породы и редуктора с барабаном [5, cтр.60]:
(3.24) 
(3.25) 
(3.26)Суммарное время всего цикла
.Момент сопротивления в начале копания при пуске двигателя и перемещении порожнего ковша [5, cтр.60]:
(3.27) 
(3.28)Динамический момент при разгоне двигателя в начале копания
[5, cтр.60]:
(3.29)где:
(3.30)Время разгона тягового двигателя [5, cтр.61]:
, (3.31)где: угловая скорость тягового двигателя [5, cтр.61]:
(3.32)Средний момент двигателя при разгоне [5, cтр.61]:
Момент сопротивления в конце копания [5, cтр.61]:
(3.33)Средний момент при копании можно принять равным среднеарифметическому значению моментов в начале и конце копания:
(3.34)Время копания грунта с установившейся скоростью [5, cтр.61]:
, (3.35)где: kпут= 4 м по [5, стр. 180].
Момент сопротивления при повороте груженого ковша на разгрузку
[5, cтр.61]:
(3.36)После отрыва ковша от забоя и его подъема через время t3 скорость «травления» каната тягового механизма увеличивается примерно до
. 
(3.37)При этом динамический момент [5, cтр.61]:
(3.38)Момент двигателя при «травлении» ковша [5, cтр.61]:
(3.39)