Электроснабжение насосной станции (стр. 4 из 19)

Для газоразрядных ламп типа ДРЛ cosj = 0,5 (tgj = 1,732), тогда :

Q_о.м.з. = Р_о.м.з. • tgj = 8,36 • 1,732 = 14,48 кВар.

Освещение мастерской

Для расчета освещения в мастерской в качестве источника света применяем люминесцентные лампы типа ЛБ в светильниках ПВЛМ - ДОР с габаритами L_свхВ_свхН_св = 1625х270х215 мм, с прямым косинусным светораспределением. Система освещения - общая. Размеры мастерской по генплану: L_масхВ_масхН_мас =21х х14,7х5 м.

Расчетная высота по (2.16): h = 5 – 0 – 0,22 = 4,78 м.

По табл. 4-11 [4]: l_с = 1,4, тогда расстояние между рядами L = l_c×h = 1,4 × 4,78 = = 6,7 м.

Намечаем два ряда светильников. Коэффициенты отражения от поверхностей принимаем такими же, как для машинного зала r_п = 0,7; r_с = 0,5; r_р = 0,3.

Индекс помещения по (2.17):

По табл. 5-12 [4]: h = 58%; по табл. 4-4к [4] для металлообрабатывающих мастерских Е_н = 300 лк, К_зап =1,5. Тогда по (2.14):

Число светильников в ряду по (2.15):

ламп;

где Ф_ном = 5220 лм для ЛБ мощностью 80 Вт

Общее число ламп - 52. Выбираем лампу типа ЛБ мощностью 80 Вт. При установке этих ламп расхождение расчетного и номинального светового потока составляет 1,92%, что допустимо.

Длина непрерывного ряда светильников: l _ряда = N × L_cв = 13×1,625 = 21,125 м.

Определим остаток расстояния и превратим в равные разрывы между светильниками:

l _oст = L_мас - l _ряда = 22 – 21,125 = 0,825 м, (2.20)

l_{разрыва} = l _ocm/N = 0,825/13 = 0,067 м. (2.21)

Расчетная осветительная нагрузка мастерской по (2.19):

Р_о.мас. = (52x0,08)×1×1,35 = 5,616 кВт.

Для люминесцентных светильников cosj = 0,9 (tgj = 0,484).

Q_о.мас. = P_o.мac × tgj = 5,616 • 0,484 = 2,718 кВар. (2.22)

Общая мощность осветительной нагрузки по насосной станции в целом:

Р_о = Р_о.м.з. + Р_о.мас = 8,36 + 5,616 = 13,976 кВт, (2.23)

Q_o = Q_o.м.з. + Q_o.мac = 14,48 + 2,718 = 17,198 кВар, (2.24)

(2.25)

При расчете осветительной нагрузки по методу удельной мощности получили завышенное значение, поэтому в дальнейших расчетах будем использовать значение расчетной осветительной нагрузки, определенное по методу коэффициента использования.

2.4 Определение в выбор типа в числа электродвигателей для

электропривода мостового крана

2.4.1 Электропривод механизма подъемной установки

мостового крана

Механизмы подъемной установки предназначены для подъема и опускания груза, оборудования и так далее при наматывании или сматывании каната на барабан лебедки. Кинематическая схема механизма подъема приведена на рис. 2.3.

В качестве электропривода механизма подъема преимущественное распространение получили асинхронные двигатели с фазным ротором и двигатели постоянного тока.

При пуске на участке разгона используется многоступенчатый реостат с числом ступеней не более 5 - 6.

При торможении в зависимости от величины и знака тормозного усилия используется двигательный режим при работе двигателя на реостатной характеристике или электродинамическое торможение с наложением электромеханического тормоза для окончательной остановки привода.

Для выбора мощности электропривода воспользуемся техническими данными механизма подъема:

- грузоподъемность G = 450 кН;

- вес грузозахватного устройства G_o = 15 кН;

- скорость подъема и опускания груза u = 0,28 м/с;

- диаметр барабана D_б = 0,6 м;

- ускорение и замедление при работе с грузом а₁ = 0,3 м/c²;

- ускорение и замедление при работе без груза а₀ = 0,35 м/с²;

- кратность полиспаста i_n= 5;

- передаточное число редуктора i_p = 15,6;

- длительность цикла t_ц = 600 с;

- к.п.д. редуктора h_р = 0,85;

- к.п.д. полиспаста h_n = 0,98;

- к.п.д. барабана h_б = 0,95;

- высота подъема Н = 4м.

Определение продолжительности включения (ПВ) электродвигателя.

Время пуска (торможения) двигателя с грузом и без груза [6]:

(2.25)

(2.26)

Средняя скорость передвижения груза (грузозахватного устройства) за время пуска и торможения [6]:

(2.27)

Путь, пройденный грузом (грузозахватным устройством) за время пуска и торможения [6]:

l_{p 1,2} = 2×u_c.p.1,2 × t_n1,2 = 2 × 0,14 × 0,933 = 0,26 м; (2.28)

l_{p 3,4} = 2×u_c.p.3,4 × t_n3,4 = 2 × 0,14 × 0,8 = 0,224 м; (2.29)

Путь, приходящийся на движение груза (грузозахватного устройства) при установившейся скорости [6]:

l_{у 1,2} = Н - l_{p 1,2} = 4 – 0,26 = 3,74 м; (2.30)

l_{у 3,4} = Н - l_{p 3,4} = 4 – 0,224 = 3,776 м; (2.31)

Время подъема груза (грузозахватного устройства) с установившейся скоростью [6]:

(2.32)

(2.33)

Время работы с грузом и без груза:

t_1.2 = t_n1.2 + t_y1.2 + t_тl1.2 = 0,933+13,357+0,933 = 15,223 с; (2.34)

t_3,4 = t_n3,4 + t_y3,4 + t_тl3,4 = 0,8+13,486+0,8 = 15,086 с; (2.35)

Расчетная продолжительность включения [6]:

(2.36)

Расчет и приведение к валу двигателя моментов сопротивления.

Момент статической нагрузки при поднятии грузозахватного устройства с грузом [6]:

(2.37)

где h_пр = h_р×h_n×h_б = 0,85×0,98×0,95 = 0,791

Момент статической нагрузки при опускании грузозахватного устройства с грузом [6]:

(2.38)

Момент статической нагрузки при подъеме грузозахватного устройства без груза [6]:

(2.39)

где h’_пр= 0,21 при

(2.40)

Момент статической нагрузки при опускании грузозахватного устройства без груза [6]:

(2.41)

Предварительный выбор мощности электродвигателя.

Предварительный выбор двигателя производится по статическому среднеквадратичному (эквивалентному) моменту [6]:

Учтем неизвестную на данном этапе динамическую составляющую нагрузки с помощью коэффициента запаса К_з (примем К_з = 1,1) [6]:

M_{экв.рас} = К_з •М_экв = 1,1 ×1343,6 = 1477,96 H×м . (2.42)

Требуемая номинальная скорость двигателя [6]:

(2.43)

Определим частоту вращения вала двигателя [6]:

(2.44)

Эквивалентная расчетная мощность электродвигателя [6]:

Р_{экв.рас} = М_{экв.рас} × w_н × 10^-3 = 1477,96 × 72,8 × 10^-3 = 107,6 кВт. (2.45)

Пересчитанная на стандартную продолжительность включения (ПВн=40%) мощность [6]:

(2.46)

Выбираем асинхронный электродвигатель с фазным ротором типа 4МТН280М8 [8].

Каталожные данные двигателя:

- номинальная мощность Р_2н= 75 кВт;

- номинальная частота вращения n_н = 725 об/мин;

- коэффициент мощности cosj_H = 0,82;

- напряжение статора U₁ = 380 В;

- напряжение ротора U₂ = 227 В;

- сила тока статора I₁ = 154 А;

- сила тока ротора I₂ = 165 А;

- максимальный момент М_к = 2940 Н×м;

- момент инерции J_p = 4,1 кг×м².

Уточненный выбор мощности двигателя.

Уточненная частота вращения [6]:

(2.47)

Радиус приведения кинематической цепи между двигателем и исполнительным механизмом [6]:

(2.48)

Суммарный приведенный момент инерции для нагруженного и ненагруженного механизма [6]:

Динамические моменты для нагруженного и ненагруженного механизма [6]:

(2.49)

(2.50)

Определим моменты сопротивления двигателя при пуске, установившемся режиме и при торможении для нагруженного и ненагруженного механизма.

При подъеме с грузом [6]:

М_n1 = М_ст1 + М_дин1 = 2261 + 392,8 = 2653,8 Н×м; (2.51)

М_у1 = M_cт1 = 2653,8 Н×м;

М_т1 = M_cт1 – М_дин1 = 2261 – 392,8 = 1868,2 Н×м. (2.52)

При опускании с грузом [6]:

М_n2 = М_ст2 + М_дин1 = 1414,673 + 392,8 = 1807,473 Н×м; (2.53)

М_у2 = M_cт2 = 1414,673 Н×м;

М_т2 = M_cт2 – М_дин1 = 1414,673 – 392,8 = 1021,873 Н×м. (2.54)

При подъеме без груза [6]: