124822 (Электропривод эскалатора ЛТ-4)

Электропривод эскалатора ЛТ-4

1. Высота подъема эскалатора 30 м

2. Угол наклона эскалатора 30⁰

3. Ширина ступени 1 м

4. Шаг ступени 0,4 м

5. Шаг цепи 0,133 м

6. Диаметр начальной окружности приводной звездочки 1,695 м

7. Нагрузка эксплуатационная на погонный метр несущего полотна 2170 Н.

8. Скорость движения несущего полотна 0,88 м/с

9. Момент инерции вращающихся частей, приведенный к валу электропривода 4,32 кг*м²

10. Приведенный к валу двигателя момент инерции поступательно движущихся частей эскалатора и пассажиров при максимальной загрузке 7,4 кг*м²

11. Передаточное число системы электропривода 58,1

12. КПД электропривода 0,911

13. Суточный график нагрузки эскалатора приведен на рис.1.

14. Кинематическая схема эскалатора приведена на рис.2.

15. Геометрическая схема трассы приведена на рис 3.

Р_нагр

70

60

50

40

30

20

10

9 11 13 15 17 19 21 23 t, 24 ч.

Рис. 1. Изменение нагрузки на эскалаторе в течение суток

X

Р ис.2. Кинематическая схема привода эскалатора (левый привод)

Рис.3. Геометрическая схема трассы полотна.

Содержание

1. Теоретическая часть

2. Расчетная часть

2.1 Определить статические нагрузки, действующие на валу двигателя

2.2 Подсчитать потребляемую мощность двигателя и выбрать его по каталогу

2.3 Рассчитать пусковое сопротивление, подобрать по каталогу и дать внешнюю схему соединения

2.4 Построить графики скорости и тока в роторе двигателя в зависимости от времени

2.5 Построить графики регулировочных механических характеристик двигателя

2.6 Проверить выбранный двигатель по типу и по перегрузочной способности

2.7 Определить расход электроэнергии за сутки, среднесуточный КПД и коэффициент мощности

3. Схема силовой цепи электропривода

Список литературы

1. Теоретическая часть

Эскалаторы получили широкое применение на станциях метрополитена, в административных и торговых зданиях, где имеются большие потоки пассажиров. В зданиях целесообразно использовать эскалаторы совместно с методами причем эскалаторы устанавливаются на нижних этажах, где имеется место наиболее интенсивного движения.

Существуют эскалаторы двух типов: с одной и двумя рабочими ветвями лестничного полотна. Из-за сравнительно небольших габаритов более широкое применение получили эскалаторы с одной рабочей ветвью.

У эскалатора ступени лестничного полотна связаны шарнирами с двумя замкнутыми цепями, которые приводятся в движение ведущей звездочкой. Ступени катятся по бегункам по направляющим. Нижние звездочки связаны с натяжной станцией, которая обеспечивает постоянное натяжение тяговых цепей. Вал верхней звездочки через цепную передачу и редуктор связан с приводным двигателем.

Приводная станция эскалатора снабжена двумя рабочими тормозами и аварийными. Рабочие тормоза устанавливаются непосредственно у двигателя, а аварийный тормоз – у вала тяговой звездочки.

Для удобства и безопасности пользования с двух сторон от лестничного полотна эскалатор снабжен движущимися поручнями. Поручни приводят в движение через цепные передачи или редуктор от главного двигателя тяговых цепей.

Скорость движения лестничного полотна эскалатора в пределах от 0,45-1 м/с. Верхний предел скорости ограничен тем, что вход и выход пассажиров происходят на ходу.

2. Расчетная часть

2.1 Определить статические нагрузки, действующие на валу двигателя

м — радиус приведения.

D_нач – диаметр начальной окружности приводной звездочки;

— передаточное число системы.

с^-1 — скорость вращения двигателя.

— скорость движения несущего полотна.

F

α G

Рис. 4. Силы, действующие на погонный метр несущего полотна.

Н – нагрузка на эскалатор на погонный метр (рис.4).

кН – суммарная нагрузка эскалатора.

м – длина ленты эскалатора.

Нм – статический момент нагрузки.

– КПД электропривода.

2.2 Выбор электродвигателя

М_мах = М_с = 1072 Нм

Р_дв = 1072*58,67= 62,89 кВт – расчетная мощность двигателя.

об/мин – расчетная частота вращения.

По расчетным значениям выбираем двигатель: 4АНК315510УЗ

Р_2ном=75 кВт, I_2ном=221 А, U2ном=217 В, Sном=4,5%, Sк=15,8%, η=90%, J=6,2 кгм², х_м=3,5, х₁=0,14, х₂=0,99, R=0,036, R=0,052.

С хема замещения

~ ,

Рис.5. Схема замещения двигателя

U_фм=220 В

— номинальный ток,

Ом — полное сопротивление статора,

Ом — приведенное сопротивление магнитной цепи,

Ом — приведенное активное сопротивление статора,

Ом, Ом, Ом,

Ом — индуктивное сопротивление обмотки статора,

Ом — активное сопротивление статора,

А — ток ротора,

, ,

Нм — номинальный момент,

— число полюсов,

с^-1 — синхронная скорость вращения,

об/мин,

с^-1 — номинальная скорость вращения.

Пусковые: S_П=1

А — ток в роторе при пуске,

Нм — пусковой момент.

Критические заключения: S=0, 15

A

Нм.

Динамические моменты:

Нм

Нм

Число ступеней добавочных сопротивлений:

, ,

, ,

,

Результаты вычислений сведены в таблице 1.

Табл.1.

	1	0,9	0,8	0,7	0,6	0,5	0,4	0,3	0,025	0,2	0,15	0,1	0,07	0,055	0,045	0
	463,4	461,4	458	455,3	450	442	430	407	388,9	361	318	250	192	157	137,7	0
	0	6,28	12,8	18,8	25,1	31,4	37,7	43,9	47,1	50	53,4	56,5	58,4	59,3	59,9	62,8
M	718	789,9	879,8	990	1128	1306	1545	1846	2022	2178	2254	2089	1761	1498	1250	0

Построим механическую характеристику электродвигателя.

ω , с^-1

t g

1. f

e

50 d

40 c

30

b

20

10

a

М₀ М_п М_с М₂ М_н М 2000 М_н М, Нм

Рис.6. Механическая характеристика электродвигателя.

2.3 Рассчитать пусковые сопротивления, подобрать по каталогу и дать внешнюю схему соединений

Ом — полное сопротивление роторной цепи.

Ом — сопротивление ротора.

Ом — сопротивление дополнительных ступеней.

Ом

Ом

Ом

Ом

Ом

Время работы всех ступеней t _Р =3,3 c, постоянная времени: Т=555 с

, , => необходимо выбирать сопротивления с меньшей постоянной времени.

Выбираем ящик сопротивлений типа ЯС-100, формой НС-400,

I_g=76 A, R_э=0, 04 Ом, Т=547

1. Первая ступень: R₁=0, 24 Ом,

1. Вторая ступень: R₂=0,137 Ом,

1. Третья ступень: R₃=0,078 Ом, R₃ ≈ 2*R_Э=0,08

1. Четвертая ступень: R₄=0,046 Ом, R₄ ≈ R_Э

Пятая ступень: R₅=0,024,

Добавочные сопротивления включаются в фазы ротора (Приложение).

2.4 Построить графики скорости и тока в роторе двигателя в зависимости от времени цикла

Зависимость скорости от времени пуска (рис.7).

ω , c^-1

60

50

40

30

1,5 2,5 3 t_Σ 3,5 t, c

Рис.7. Зависимость угловой скорости от времени при пуске двигателя.

,

;

— скорость в момент времени t на i-той ступени,

— начальная скорость ступени,

— конечная скорость ступени,

— постоянная времени i-той ступени,

— жесткость,

— суммарный момент инерции.

1 ступень.

Нм/с

кгм²

с

с

с

с^-1

с^-1

с^-1

с^-1

2 ступень.