⮭ 3 (Электрооборудование мостового крана), страница 3

Таблица 5.1 - Технические данные асинхронного электро - двигателя с фазным ротором типа МТН512-6

Параметры двигателя	Значение параметра
1	2
Мощность, Рн	55 кВт
Частота вращения, nн	970 об/мин
Ток статора, I1	99 А
Коэффициент мощности, Соs j	0,76
КПД, hн	89 %
Ток ротора, I2	86 А
Напряжение ротора, U2	340 В
Максимальный момент, Мm	1630 Нм
Маховый момент, GD2	4,10 кг∙м2
Напряжение, U	380 В
Частота, f	50 Гц
Продолжительность включения, ПВст	40 %

5.2 Проверяем выбранный электродвигатель по допусти - мой нагрузке и условию осуществимости пуска.

Выбранный электродвигатель должен удовлетворять следующим условиям:

5.2.1 Первое условие допустимой нагрузки:

М_доп > М_с.max, (5.2)

где М_с.max = 9550 ∙ Нм;

Р_с - статическая мощность при подъеме груза, кВт;

n_н - частота вращения вала электродвигателя, об/мин.

М_с.max = 9550 ∙ =649,5 Нм;

М_доп = М_m = 1630 Нм;

М_доп=1630 Нм > 649,5 Нм = М_с.max

Первое условие выполняется.

5.2.2 Второе условие допустимой нагрузки:

М_ср.п ³ 1,5 М_с.max (5.2.2)

где М_{ср .п} = - средний пусковой момент, Нм;

М₁ = 0,85 ∙ М_m = 0,85 ∙ 1630 = 1385,5 Нм - максимальный момент двигателя при пуске, Нм;

М₂ = (1,1 - 1,2) ∙ М_н = 1,2 ∙ 649,5 = 779,4 Нм - минималь - ный момент двигателя, Нм;

М_н = 9550 ∙ = 9550 ∙ = 541,4 Нм - номинальный момент двигателя, Нм.

М_ср.п = = 1082,45 Нм;

1,5 ∙ М_с.max = 1,5 ∙ 649,5 = 974,25 Нм;

М_ср.п = 1082,45 Нм > 974,25 Нм = 1,5 ∙ М_с.max

Второе условие выполняется.

5.2.3 Третье условие допустимой нагрузки:

М₂ ³ 1,2М_с.max (5.2.3)

1,2 ∙М_с.max = 1,2 ∙ 649,5 = 779,4 Нм.

М₂ = 779,4 Нм ≥ 779,4 Нм = 1,2 ∙ М_с.max

Третье условие выполняется.

5.2.4 Проверяем двигатель по условию осуществимости пуска:

а_д ³ а (5.2.4)

где а_д - допустимое линейное ускорение при подъеме или перемещении груза, м/с²;

а_д = (0,2 ÷ 0,3) м/с² - для механизма подъема;

a - наибольшее линейное ускорение при подъеме гру - за, м/с².

а =

где t_п.мин - наименьшее время при пуске с состояния покоя до скорости v с наибольшей загрузкой, сек.

t_п.мин = (5.2.4.1)

где GD²_прив = 4 ∙ J_прив, кг∙м² (5.2.4.2)

где J_прив = 1,3 ∙ J_дв + ∙ W_к.мех , кг∙м² (5.2.4.3)

где J_дв = , кг∙м² (5.2.4.4)

W_к.мех = , Дж (5.2.4.5)

М_с.мах = 9550 ∙ , Нм (5.2.4.6)

М_с.мах. = 9550 ∙ =649,5 Нм;

W_к.мех = = 197,96 Дж;

J_дв= = 1,025 кг∙м²;

J_прив = 1,3 ∙ 1,025 + ∙ 197,96 = 1,37 кг∙м²;

GD²_прив = 4 ∙ 1,37 = 5,48 кг∙м²;

t_п.мин = = 0,321 сек;

а = = 0,218 м/с²

а_д = 0,3 м/с² > 0,218 м/с² = а

Условие осуществимости пуска выполняется.

Так как электродвигатель МТН 512 - 6 удовлетворяет всем условиям выбора, то для привода механизма подъема мостового крана устанавливаем электродвигатель данного типа.

5.3 Выбираем тип редуктора.

Редуктор применяют из - за разногласия скорости вра - щения барабана лебедки механизма подъема и вала электро - двигателя. Редуктор выбирают по мощности, передаточному числу и скорости вращения.

5.3.1 Определяем передаточное число редуктора:

i_Р = (5.3.1)

где D - диаметр барабана лебедки, м;

i_п - передаточное число полиспастной системы.

i_Р= = 42.3

По справочнику выбираю тип редуктора Ц2 - 500 со следующими техническими данными:

n_р = 970 об/мин;

Р_р = 49 кВт;

i_Р = 50.94

m = 505 кг.

6 Расчет и выбор ступеней сопротивлений в цепях электропривода механизма подъема мостового крана

Целью данного расчета является выбор магнитного контроллера переменного тока, в соответствии с его выбором определяются сопротивления и токи ступеней для электропривода механизма передвижения тележки мостового крана.

Исходными данными являются технические характеристики выбранного электродвигателя в пункте 5.

6.1 Базисный момент, Нм:

М_100% = 9550 ∙ (6.1)

М_100% = 9550 ∙ =649,5 Нм.

6.2 Определяем расчетный ток резистора, А:

I_100% = (6.2)

где I_н - номинальный ток ротора, А;

Р_н - номинальная мощность электродвигателя, кВт;

n_н - номинальная частота вращения, об/мин.

I_100%= = 103,15 А.

6.3 Определяем номинальное сопротивление резистора, в Ом:

R_н = (6.3)

где Е_рн - напряжение между кольцами ротора, В.

R_н = = 1,9 Ом.

6.4 Согласно для магнитного контроллера ТСАЗ160 с защитой на переменном токе находим разбивку ступеней сопротивлений и определяем сопротивление каждого резис-тора (в одной фазе):

R = R_ном. ∙ (6.4)

Обозначение ступени R_ступ,% R ,Ом

Р1 - Р4 5 0,095

Р4 - Р7 10 0,19

Р71 - Р10 20 0,38

Р10 - Р13 27 0,513

Р13 - Р16 76 1,444

Р16 - Р19 72 1,368

Общее 210 3,99

6.5 Находим расчетную мощность резистора (в трех фа -зах), кВт:

Р_р = (6.5)

6.6 Определяем согласно таблице 8-4, параметры для условий режима С:

Частота включений фактическая 120 в час, приведенная

z = 120 ∙ = 120 ∙ = 133,6; (6.6)

k = 1,25 - коэффициент нагрузки;

а = 1,2 - коэффициент использования;

h_экв.б = 0,76 - базисный КПД электропривода;

h_экв = 0,73 - КПД электропривода для z = 136,2, согласно рис. 8 - 11.;

h_дв = 0,85 - КПД электродвигателя;

e₀ = 0,4 - относительная продолжительность включения.

Р_р = =

=16,2 кВт.

На одну фазу приходится: = 5,4 кВт.

6.7 Определяем расчетный ток резистора, А. Токовые нагрузки I_100% по ступеням берём из ,таблица 7 - 9:

I_р = (6.7) I_р= = 60,61 А.

6.8 Значения расчетных токов по ступеням:

I = I_р ∙ (6.8)

Обозначение ступени I_ступ, % I , А

Р1 - Р4 83 50,3

Р4 - Р7 59 35,75

Р71 - Р10 59 35,75

Р10 - Р13 50 30,3

Р13 - Р16 42 25,45

Р16 - Р19 30 18,18

6.9 В соответствии с таблицей нормализованных ящиков резисторов НФ 1А выбираем для ступеней Р1 - Р4, Р4 - Р7, Р7 - Р10 ящик 2ТД.754.054-06, имеющий длительный ток 102 А и сопротивление 0,48 Ом. Для ступеней Р10 - Р13, Р13 - Р16 выбираем ящик 2ТД.754.054-08, имеющий длительный ток 64 А и сопротивление 1,28 Ом. Для ступеней Р16 - Р19, выбираем ящик 2ТД.754.054-11, имеющий длительный ток 41 А и сопротивление 3,1 Ом. Схема включения одной фазы резистора приведена на рисунке - 6.1

0,096 0,096 0,096 0,096 0,096

0,256 0,256 0,256 0,256 0,256

0,455 0,477 0,477 0,455 0,455

0,096 0,196 0,352 0,512 1,444 1,387

Р1 Р4 Р7 Р10 Р13 Р16 Р19

Рисунок 6.1 - Схемы соединения ящиков резисторов.

6.10 Рассчитаем отклонение сопротивлений от расчета и данные занесем в таблицу - 6.1:

R_% =  100%, (6.10)

Таблица 6.1 - Отклонения сопротивлений от расчета.

Ступени	Rрасч ,Ом	Rфакт ,Ом	R% ,.%
1	2	3	4
Р1-Р4	0,095	0,096	-1
Р4-Р10	0,19	0,196	-3,157
Р71-Р10	0,38	0,352	7,3
Р10-Р13	0,513	0,512	0,2
Р13-Р16	1,444	1,444	0
Р16-Р19	1,368	1,387	-1,38
Итого	4,3

Учитывая что, длительные токи выбранных ящиков сопротивлений соответствуют расчетным значениям токов ступеней и отклонение сопротивлений отдельных ступеней от расчетных значений не превышает ±15% , а отклонение общего сопротивления резистора не превышает ±5% его расчетного значения, резистор выбран правильно.

Проверки по кратковременному режиму не производим, так как расчетный ток I_р=60,61 А близок к длительному току пусковых ступеней.

7 Расчет естественных и искусственных механических характеристик электродвигателя и механизма подъема мостового крана

Целью расчета является расчет и построение естест -венной и искусственных механических характеристик элект -родвигателя и механизма подъёма мостового крана.

Исходными данными являются технические данные выбранного электродвигателя МТН 512-6 пункта 5, и механизма подъёма пункта 3, а также данные обмоток ротора и статора:

r₁=0,065 Ом - активное сопротивление обмотки статора;