Курсовая работа: Расчет и выбор АЭП тельфера-грейера

Разработать:

• структурно-конструктивную схему производственной установки;
• электрические принципиальные схемы управления ЭП;
• логическую программу управления ЭП тельфера-грейфера, предназначенного для захвата и перемещения сыпучих материалов с учётом выполнения функциональных возможностей и состава силовой части электрооборудования.

Произвести расчёт и выбор электроприводов и электрооборудования в соответствии с требованиями, изложенными в [10] по нижеприведённым исходным данным.
Состав силовой части электрооборудования агрегата.
М1 – двигатель грузовой лебёдки тельфера, 3^х-фазный, асинхронный, с ф.р., реверсивный;
М2 – двигатель перемещения грузовой тележки тельфера, 3^х-фазный, асинхронный с к.з.р, реверсивный;
М3 - двигатель перемещения грузового моста тельфера, 3^х-фазный, асинхронный с ф.р., реверсивный;
М4 – двигатель грейферного механизма тельфера, 3^х-фазный, асинхронный с к.з.р., реверсивный;
М5 – электрогидротолкатель тормоза грузовой лебёдки, 3^х-фазный, асинхронный с к.з.р., нереверсивный;
YA1 – электромагнит тормоза грузовой тележки, двухфазный, переменного тока, U_пит = 380 В;
YA2 – электромагнит тормоза грузового моста, однофазный, переменного тока, U_пит = 220 В.
Функциональные возможности электрической принципиальной схемы управления и логической программы управления LOGO!:

1. ручной дистанционный пуск и останов двигателей М1, М2, М3, М4;
2. наличие у двигателя М1 двух ступеней разгона включением пускового сопротивления в цепи ротора;
3. пуск (разгон) двигателя М1 в функции времени;
4. наличие у двигателя М2 одной ступени разгона включением пускового сопротивления в цепи статора;
5. разгон двигателя М2 в функции скорости;
6. наличие у двигателя М3 двух ступеней разгона включением пусковых сопротивлений в цепи ротора;
7. пуск (разгон) двигателя М3 в функции тока;
8. включение электрогидротолкателя М5 одновременно с включением двигателя М1 (от одного аппарата управления);

включение электромагнита тормоза YA1 одновременно с включением двигателя М2 (от одного аппарата управления

1. включение электромагнита тормоза YA2 одновременно с включением двигателя М3 (от одного аппарата управления);
2. невозможность включения двигателя М1 при включенных (т.е. работающих) двигателях М2 и М3;
3. невозможность включения двигателей М2, М3 при включенном (т.е. работающем) двигателе М4;
4. наличие путевой защиты всех электроприводов по двум крайним точкам траектории движении;
5. дистанционное управление электроприводами М1, М2, М3 с одного подвесного кнопочного поста управления;
6. дистанционное управление электроприводом М4 с подвесного кнопочного поста управления;
7. наличие автоматической звуковой предупредительной сигнализации о перемещении грузовой тележки или грузового моста с заполненным грейферным ковшом сыпучим материалом;
8. работа сигнализации (пункт 16) по циклу: автоматическое включение на время Δt₁, отключение на время Δt₂, включение на время Δt₁ и т.д. при движении тельфера из зоны загрузки в зону выгрузки;
9. наличие необходимых электрических защит, блокировок и сигнализации с учётом режима работы двигателей и электроприёмников и обеспечения безопасных условий работы персонала и оборудования (защита от несанкционированного допуска к управлению, защита от выпадения поста управления из рук оператора и т.д.).

Исходные данные для расчёта мощности электродвигателей производственной установки:

Грузовая лебёдка тельфера: максимальная грузоподъёмность тельфера = 1 – 1000 кг: 2 – 1500 кг: 4 – 2000 кг; масса грейфера (порожнего) = 1 – 500 кг: 2 – 700 кг: 4 – 750 кг; скорость подъёма заполненного грейфера = 1 – 0,2 м/с: 2 – 0,4 м/с: 4 – 0,3 м/с.
Грузовая тележка тельфера: масса грузовой тележки тельфера = 1 – 600 кг: 2 – 700 кг: 4 – 750 кг; радиус оси колеса тележки = 1 – 0,05 м: 2 – 0,075 м: 4 – 0,1 м; радиус колеса тележки = 1 – 0,2 м: 2 – 0,25 м: 4 – 0,28 м; скорость перемещения грузовой тележки с грейферным устройством по рельсам = 1 – 0,2 м/с: 2 – 0,4 м/с: 4 – 0,3 м.
Грузовой мост тельфера: масса грузового моста тельфера = 1 – 1600 кг: 2 – 1700 кг: 4 – 1850 кг; скорость перемещения грузового моста тельфера по рельсам = 1 – 0,32 м/с: 2 – 0,45 м/с: 4 – 0,53 м.
Электрогидротолкатель тормоза грузовой лебёдки: усилие подъёма = 1 – 160 Н: 2 – 250 Н: 4 – 500 Н; ход штока = 1 – 25 мм: 2 – 32 мм: 4 – 50 мм.
Грейферный механизм тельфера: мощность электродвигателя грейферного механизма определяется по нагрузочной диаграмме электропривода, выданной преподавателем, осуществляющим руководство курсовым проектированием
Электромагнит тормоза грузовой тележки YA1: минимальный момент электромагнита М_ном (при ПВ = 40%) = 1 – 4,0 Н´м: 2 – 6,0 Н´м: 4 – 10,0 Н´м.
Электромагнит тормоза грузового моста YA2: минимальный момент электромагнита М_ном (при ПВ = 40%) = 1 – 5,0 Н´м: 2 – 16,0 Н´м: 4 – 20,0 Н´


СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ8
1 РАЗРАБОТКА СТРУКТУРНО-КОНСТРУКТИВНОЙ СХЕМЫ9
2 РАСЧЕТ МОЩНОСТИ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ ПО НАГРУЗОЧНОЙ ДИАГРАММЕ МЕТОДОВ ЭКВИВАЛЕНТНОГО ТОКА (МОЩНОСТИ, МОМЕНТА)11
2.1 Определение режима работы асинхронного электропривода по нагрузочной диаграмме11
2.2 Расчет и предварительный выбор электродвигателей производственной установки11
2.3 Проверка на перегрузку и окончательный выбор электродвигателей производственной установки6
3 РАСЧЕТ МОЩНОСТИ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ УСТАНОВОК13
3.1 Расчет мощности и выбор электропривода М113
3.2 Расчет мощности и выбор электропривода М213
3.3 Расчет и выбор электропривода М314
3.4 Выбор электрогидротолкателя YA114
4 РАСЧЕТ И ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА АППАРАТУРЫ15
4.1 Расчет и обоснование выбора аппаратуры управления электрическими цепями15
4.2 Расчет и обоснование выбора аппаратуры защиты17
4.3 Расчет и выбор аппаратуры перемещения19
4.4 Расчет и обоснование выбора сигнальной аппаратуры19
4.5 Расчет и обоснование выбора проводов19
4.6 Выбор обжимных наконечников20
5 РАЗРАБОТКА СИЛОВОЙ СХЕМЫ21
ЗАКЛЮЧЕНИЕ22
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК23