123930 (Проектирование электродвигателя транспортера), страница 2
Описание файла
Документ из архива "Проектирование электродвигателя транспортера", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "промышленность, производство" из , которые можно найти в файловом архиве . Не смотря на прямую связь этого архива с , его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "курсовые/домашние работы", в предмете "промышленность, производство" в общих файлах.
Онлайн просмотр документа "123930"
Текст 2 страницы из документа "123930"
Принимая, что в начале работы Uнач = 0 строим кривую нагрева электродвигателя. Расчеты сводим в таблицу 3.
Таблица 3.Зависимость U от времени.
| t, с | U, С |
| 0 | 0 |
| 500 | 36,5 |
| 1000 | 54 |
| 1500 | 62,3 |
| 2000 | 66,4 |
| 2500 | 68,2 |
| 3000 | 69,2 |
| 3600 | 69,7 |
2. Проектирование передаточного устройства
2.1 Выбор и обоснование кинематической схемы
Согласно технологической схеме рабочей машины, транспортер приводится в движение электродвигателем через цепную передачу. Цепная передача отличается простотой в монтаже и эксплуатации, исключает проскальзывание, в отличие от ременных передач, а также является намного дешевле и легче, чем редукторы.
2.2 Расчет (выбор) элементов передачи или редуктора
В соответствии с п. 2.1. выбираем элементы кинематической схемы: в качестве передаточных устройств служат ведомая и ведущая звездочки, а также цепь.
Определяем угловую скорость приводного вала транспортера:
гдеr радиус переднего (ведущего) вала транспортера, м.
Тогда:
Определяем общее передаточное число:
Принимаем передаточное число цепной передачи iц равным 10.
2.3 Обоснование и выбор монтажного исполнения двигателя
Поскольку помещение является пыльным, то в качестве проводника для подведения сети к электродвигателю целесообразно применить кабель типа АВВГ с алюминиевыми жилами.
Высота оси вращения выбранного электродвигателя равна 100 мм.
Поскольку ширина транспортера равна 560 мм, то целесообразнее будет выбрать исполнение, при котором габариты двигателя будут не более 560 мм.
Наиболее удобны при монтаже электродвигатели, крепящиеся на лапы.
Исходя из этого, выбираем электродвигатель исполнения IM2081.
-
Переходные процессы в электроприводе
-
Определение электромеханической постоянной времени при рабочем и критическом скольжениях
Для вычисления приведенного момента инерции энергетического машинного устройства необходимо знать момент инерции ротора электродвигателя Iрот, момент инерции машины Iм, момент инерции редуктора Iр.
Момент инерции рабочей машины приближенно можно определить по следующей формуле:
где mтр масса транспортера, кг;
Jред=0,2Jрот=0,20,013=0,0026 кгм2 момент инерции редуктора;
Получаем:
Электромеханическая постоянная времени переходных процессов привода с асинхронным электродвигателем вычисляется по формуле:
где0 – угловая скорость машинного устройства, 0 = 73,1рад/с;
S – скольжение электродвигателя.
Находим электромеханическую постоянную при критическом скольжении:
Находим электромеханическую постоянную при номинальном скольжении:
3.2 Обоснование способа пуска и торможения электропривода
Поскольку электродвигатель включается и выключается под нагрузкой (масса транспортера) то наиболее целесообразным будет способ самоторможения, поскольку в этом случае время выбега будет очень мало.
При пуске необходимо, чтобы транспортер был менее тяжелым для облегчения пуска, поэтому перед выключением рекомендуется подождать освобождения транспортера от корма, и только затем его выключить.
3.3 Определение времени пуска и торможения, максимального ускорения графо-аналитическим методом
Для начала определим продолжительность разбега и остановки электродвигателя.
Время пуска tп определяется следующим образом:
гдеI – приведенный момент инерции;
н – номинальная угловая скорость;
Mп – вращающий момент электродвигателя при пуске;
Mс – средний приведенный момент сопротивления рабочей машины при пуске;
Получаем:
Время остановки tт определяется следующим образом:
В итоге имеем:
Время самоторможения составляет всего 0,11 секунд, что подтверждает выбор способа торможения электропривода.
Для более полного расчета воспользуемся графо-аналитическим способом. При этом, построив механические характеристики двигателя и рабочей машины, строим кривую избыточного момента.
Для более точного расчета времени пуска воспользуемся графоаналитическим методом (рис.3). Строим механическую характеристику двигателя 1 по данным п. 1.7 и рабочей машины 2, затем строим кривую избыточного момента 3, полученную вычитанием момента сопротивления рабочей машины от момента электродвигателя. Кривую избыточного момента представляем ступенчатым графиком 4 для упрощения расчета. Для этого делим график на 10 равных частей. В пределах каждой ступени избыточный момент не изменяется. Кривая разгона 5 строится по данным таблицы 4. При этом время на каждом участке находим по формуле:
гдеi,i-1 угловые частоты в конце и в начале каждого участка соответственно;
Мизбi избыточный момент на каждом из участков:
Также находим угловое ускорение вала:
Расчеты сводим в таблицу 4.
Таблица 4.Данные расчета времени пуска двигателя.
Точка | Мдв,Нм | ,рад/с | Мизб,Нм | t,с | ,рад/с2 |
| 1 | 32,8 | 0 | 18,5 | 0,009 | 902 |
| 2 | 26,3 | 8,12 | 12 | ||
| 0,014 | 580 | ||||
| 3 | 28,5 | 16,24 | 14,2 | ||
| 0,012 | 677 | ||||
| 4 | 30,8 | 24,36 | 16,5 | ||
| 0,01 | 812 | ||||
| 5 | 33,6 | 32,48 | 19,3 | ||
| 0,008 | 1015 | ||||
| 6 | 37,1 | 40,61 | 22,8 | ||
| 0,007 | 1160 | ||||
| 7 | 39,1 | 48,73 | 24,8 | ||
| 0,007 | 1160 | ||||
| 8 | 38,5 | 56,85 | 24,2 | ||
| 0,007 | 1160 | ||||
| 9 | 32,8 | 64,97 | 18,5 | ||
| 0,009 | 902 | ||||
| 10 | 14,3 | 73,1 | 0 |
Итого: 0,083 с.
3.4 Расчеты по определению превышения температуры обмоток и электродвигателя во время пуска
Повышение температуры обмоток асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором во время пуска можно определить упрощенным методом, считая, что все потери идут на нагрев:
где W – потери энергии во время пуска, Дж;
C1 – теплоемкость обмоток, для меди массой 1,49 Кг:
Для асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором можно считать, что за период пуска средний эквивалентный ток составляет 0.9Iп.
Потери энергии при пуске под нагрузкой определяются следующим образом:
гдеPvн – потери в обмотках при номинальной нагрузке:
В итоге получаем:
4. Заключение о правильности предварительного выбора электродвигателя
Заключение о правильности выбора электродвигателя делаем с учетом тепловых и механических переходных режимов.
Максимальная температура двигателя не превышает допускаемой для данного класса изоляции.
Электродвигатель обеспечивает разгон агрегата за время менее 10 с и устойчивую работу при наибольших нагрузках.
Условия правильного выбора:
-
Номинальный момент электродвигателя по условиям пуска:
условие выполняется – 20,5 > 16,5
-
Номинальная мощность электродвигателя по условиям пуска:
условие выполняется – 1500Вт > 1211Вт
Проверка на устойчивость работы электродвигателя:
условие выполняется – 1500Вт > 691Вт
Так как все условия соблюдаются, то можно считать, что данный электродвигатель подобран правильно.
5. Разработка принципиальной электрической схемы управления
5.1 Пояснение по составлению схемы
Схема предусматривает управление транспортерами с пульта.
Для защиты от токов короткого замыкания и перегрузок установлены магнитные пускатели с тепловым реле. Кроме этого, двигатели защищены автоматическими выключателями.
5.2 Выбор других элементов схемы
Основным параметром защитно-коммутационной аппаратуры является электрический ток, пропорциональный нагрузке.
Если электродвигатель защищен от действия токов короткого замыкания плавкими вставками предохранителей, а от перегрузки – тепловыми реле, то расчет параметров коммутационных аппаратов выполняется в следующей последовательности.
Находим расчетный ток электродвигателя (в нашем случае при полной загрузке он будет равен номинальному):
Имеем:
Далее находим максимальный ток электродвигателя (в нашем случае он равен пусковому):
