Расчет механических и электромеханических характеристик.

 

На данном кране был установлен  электродвигатель типа: МТ 211-6 (Рисунок 4.1)

Асинхронные трехфазные электродвигатели MT- 211-6, а также другие аналогичные крановые двигатели серий (MTH, МТФ, АМТF) используются для работы в электроприводах металлургических агрегатов и подъемно-транспортных механизмах всех видов и поставляются на комплектацию башенных, козловых, портальных, мостовых и других кранов.

Базовое исполнение – повторно‑кратковременный режим работы S3 ПВ=40%, с питанием от сети переменного тока 50 Гц напряжением 380В. Климатическое исполнение и категория размещения У1, степень защиты IP54.Изготавливаются в чугунном корпусе.

Рисунок 6 - Электродвигатель МТ-211-6

 

Таблица 2 - Технические характеристики электродвигателя МТ-211-6

Тип двигателя	МТ 211-6
Мощность, кВт	7,5
Скорость, об/мин	935
Продолжительность включения, %	25
Ток статора, А	20
Соs φ	0,72
К.П.Д., %	80
Ток ротора, А	19,5
Напряжение ротора, В	255
Ммакс/Мном	2,5
Момент инерции, кг•м^2	0,115
Масса, кг	120
Мном, Нм	76

 

Произведем необходимые расчеты для построения характеристик

Расчет номинального скольжения:

 

 

 (3)

Где n₁ – скорость вращения поля статора, n₂–скорость вращения ротора,  – номинальное скольжение

 

Критическое скольжение:

, отношение максимального момента к номинальному.

 (4)

 

Критический момент двигателя:

 

 (5)

 

Рассчитаем значения моментов для значений скольжения s от 0 до по формуле Клосса:

) (6)

 

 

 (7)

 

где  – критический момент:

 

 

Рассчитаем значения моментов для значений скольжения s от  до 1 по формуле:

 

(8)

(9)

Рассчитаем значения токов

 (10)

Ток холостого хода:

 (11)

Ток статора:

) (12)

 

Таблица 3. Данные для построения характеристик электродвигателя

M (H*м)	s	n(об/мин)	I (А)
0	0	1000	10,58
24,43954	0,02	980	11,85069613
48,27749	0,04	960	14,9847785
70,96066	0,06	940	18,97919598
92,02462	0,08	920	23,26437252
111,1204	0,1	900	27,56640882
128,0253	0,12	880	31,74575515
142,6384	0,14	860	35,72674113
154,9653	0,16	840	39,46849245
165,0961	0,18	820	42,95143114
173,1817	0,2	800	46,16997861
179,4106	0,22	780	49,12788349
183,9903	0,24	760	51,83511655
187,1319	0,26	740	54,30551023
189,0398	0,28	720	56,55512468
189,9042	0,3	700	58,60094939
190,4836248	0,32	680	60,55046645
188,4389923	0,34	660	62,03203225
186,4348745	0,36	640	63,44815573
184,4725919	0,38	620	64,80444674
182,5534935	0,4	600	66,10593331
180,6789555	0,42	580	67,35716417
178,8503789	0,44	560	68,56228998
177,0691877	0,46	540	69,72512854
175,336826	0,48	520	70,84921739
173,6547552	0,5	500	71,93785665
172,0244505	0,52	480	72,99414418
170,4473973	0,54	460	74,02100436
168,925087	0,56	440	75,02121196
167,4590127	0,58	420	75,99741169
166,0506639	0,6	400	76,95213433
164,7015213	0,62	380	77,88780986
163,4130515	0,64	360	78,8067783
162,1867004	0,66	340	79,71129812
161,0238873	0,68	320	80,60355306
159,9259982	0,7	300	81,48565726
158,8943789	0,72	280	82,35965896
157,930328	0,74	260	83,22754302
157,03509	0,76	240	84,09123246
156,2098479	0,78	220	84,95258895
155,4557165	0,8	200	85,8134127
154,7737353	0,82	180	86,67544154
154,1648617	0,84	160	87,54034959
152	1	0	94,73875545

В технической документации имеются характеристики двигателя в условных единицах, принято решение перевести их в абсолютные единицы

 

 

Рисунок 7 - Механическая характеристика двигателя

 

Рисунок 8 - Электромеханическая характеристика двигателя.

 

Момент нагрузки найдем из формулы

P_ст=9,81*Q*v_н/η

Q - масса груза с подвеской, т.

v_н-номинальная скорость подъёма груза

η – к.п.д. механизма с блоками

P=9,81*5,010*0,146/0,975=7,36

           и соотношения между моментом и мощностью

M_нагр=P*9549/n₂

M_нагр=7,36*9549/935=76

 

Рисунок 9 - Совместные характеристики Мнагр и Мдв

 

Построение переходных процессов пуска при питании от сети.

Таблица 4. Данные для построения динамических характеристик.

i					(с)	(с)	(А)
1	0	0	0	92	0	0	18
2	100	100	3,5	85	0,412865	0	17
3	100	200	7,5	125	0,605535	0,412865	20
4	200	400	12,5	100	0,836739	0,19267	17,5
5	200	600	12	140	1,077577	0,231204	42
6	100	700	15	110	1,173912	0,240838	26
7	100	800	32	170	1,219069	0,096335	46
8	135	935	47	76	1,260575	0,045157	20

 

Расчёт времени переходного процесса

 - момент инерции двигателя

J_пр= 1,2*0,115=0.138 кг*м²(13) – момент инерции привода

 с (14) – изменение времени на iучастке

M_динср=  (15)–средний динамический момент на iучастке

t_пер=1,260575 – время переходного процесса, сумма

 

Рисунок 10 - Кривая переходного процесса Мдв(t).

                                   

 

 

Рисунок 11 - Кривая переходного процесса I(t).

 

Рисунок 12 - Кривая переходного процесса n(t).