Розрахунок природної та штучних механічних характеристик. Розрахунок пускової діаграми для електропривода механізмів крана

Розрахунок виконується для одного з механізмів крана на ПЕОМ із вико­ристанням типових програм [9, 10]. Необхідно вивчити алгоритми програм, проаналізувати початкову інформацію, потрібну для розрахунку, після цього скласти таблицю початкової інформації, необхідну для відповідного алго­ритму програми. За результатами розрахунків побудувати пускову s=f(M) діа­граму привідного двигуна.

При складанні алгоритму програми слід опрацювати джерело [6, с. 171 – 179, 191 – 197].

Рівняння механічної характеристики, що зв’язує момент, який розвиває асинхронний двигун, із ковзанням, має вигляд

(61)

де – відношення, що враховує активний опір статора r₁ і приведений активний опір ротора двигуна ;

М_к – критичний момент двигуна;

S_K – критичне ковзання;

S – дійсне ковзання;

K_e – коефіцієнт трансформації.

Критичне ковзання для природної характеристики

(62)

а для штучних характеристик

(63)

де – приведений додатковий опір у колі ротора асинхронного двигуна;

х₁ – індуктивний опір статора;

Х₂' = Х₂ · к_е² – приведений індуктивний опір статора двигуна.

Діленням співвідношень (63) на (62) знаходимо

(64)

Таким чином, критичне ковзання штучної характеристики у стільки разів біль­ше від природного, у скільки повний активний опір лінії ротора, включаючи зовнішній R_2п, більший від внутрішнього.

Параметри (R₁, R₂, х₁, х₂, М_к, к_е і т.п.) для вибраного асинхронного двигуна необхідно взяти з каталогу.

У цьому розділі необхідно подати таблицю початкової інформації, алгоритм програми, результати розрахунків на ПЕОМ, розрахункову та каталожну пускову діаграми.

РОЗРАХУНОК І ПОБУДОВА ЕЛЕКТРОМЕХАНІЧНИХ ПЕРЕХІДНИХ ПРОЦЕСІВ ПРИ ПУСКУ ЕЛЕКТРОПРИВОДІВ МЕХАНІЗМІВ КРАНА

Точний час пуску електропривода визначається за результатами роз­рахунку електромеханічних перехідних процесів на кожному ступені розго­ну привідного двигуна.

Необхідно розрахувати залежності M = f(t) і s = f(t) згідно з програмою для механізму піднімання крана.

Алгоритм програми складений за умови, що механічні характерис­тики асинхронного двигуна лінійні.

При постійному статичному моменті на валу двигуна (M_c = const) буде­мо мати

(65)

(66)

де – поточне ковзання на і-й характеристиці при моменті М_і;

– ковзання на і-й характеристиці, зумовлене величиною статич­ного моменту;

– початкове ковзання на і-й характеристиці пускової
діаграми при ;

– електромеханічна постійна часу на і-й характеристиці;

– пусковий момент на і-й ділянці діаграми;

– поточний час розгону привода на і-й характеристиці пускової діаграми.

Електромеханічна постійна часу на і-й характеристиці пускової діаграми

(67)

де – приведений до вала двигуна момент інерції, кг·м²;

ω₀ – синхронна кутова швидкість привідного двигуна, рад/с;

М_н – номінальний момент двигуна, Н·м;

s_н.і – номінальне ковзання на і-й характеристиці пускової діаграми, зумовлене номінальним моментом двигуна.

Час розгону привода на і-й характеристиці (рис. 4)

(68)

де – величини динамічного моменту при пусковому моменті та моменті перемикання відповідно, Н·м;

– початкова і кінцева швидкості на і-й ділянці пускової діаграми (наприклад, для розгону на ділянці cd початковою швидкістю вважається швидкість у точці с, а кінцевою – в точці d), об/хв.

Рис. 4. Характеристики при розгоні привода:

де – середній статичний момент

Повний час пуску

(69)

де – кількість ступенів.

Слід звернути увагу на те, що у формулах (65) і (68) значення S_c та S_поч для всіх механічних характеристик різні, в той час як значення М_c і М_поч по­стійні, крім попередніх ступенів.

За результатами розрахунків на ПЕОМ будуються електромеханічні перехідні процеси S = f(t) і M = f(t).

Розділ повинен містити такі дані:

– таблицю вихідної інформації для розрахунків;

– алгоритм програми;

– результати розрахунків на ПЕОМ;

– графіки перехідних процесів S = f(t) і M = f(t).

Перехідні процеси ковзання (швидкості) та моменту під час пуску електропривода одного з механізмів крана будують на одному графіку. З гра­фіка визначають сумарний час перехідного процесу при розбігу привода, аналізують отримані результати та роблять відповідні висновки.

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

1. Шефер О.В. Завдання та довідникові дані до курсового проекту з дисципліни Електропривод та автоматизація загальнопромислових механізмів для студентів усіх форм навчання напряму 6.050702 – Електромеханіка. – Полтава: ПолтНТУ, 2009. – 24 с.

2. Иванченко Ф.К. и др. Расчеты грузоподъемных и транспортных машин. – К.: Вища шк. Головное изд-во, 1978. – 576 с.

3. Ключев B.И., Терехов В.М. Электропривод и автоматизация общепромышленных механизмов. – M.: Энергия, 1980. – 360 с.

4. Соколов М.М. Автоматизированный электропривод общепромышленных механизмов. – M.: Энергия, 1976. – 486 с.

5. Крановое электрооборудование / Под ред. Α.Α. Рабиновича. – M.: Энергия, 1979.– 240 с.

6. Вешеневський С.Н. Характеристики двигателей в электроприводе. – Μ.: Энергия, 1977. – 432 с.

7. Шефер О.В. Методичні вказівки до лабораторного практикуму з курсу Електропривод та автоматизація загальнопромислових механізмів, частина 1 Електропривод постійного струму для студентів усіх форм навчання напряму 6.050702 – Електромеханіка. – Полтава: ПолтНТУ, 2010. – 34 с.

8. Шефер О.В. Методичні вказівки до лабораторного практикуму з курсу Електропривод та автоматизація загальнопромислових механізмів, частина 2 Електропривод змінного струму для студентів усіх форм навчання напряму 6.050702 – Електромеханіка. – Полтава: ПолтНТУ, 2009. – 54 с.

9. Типові програми для розрахунку електрообладнання механізмів пересування мостового крана.

10. Типові програми для розрахунку електрообладнання механізмів піднімання мостового крана.

Додаток А Таблиця А.1

Початкові технічні дані для проектування

Но­мер зав­дан-ня	Ван-тажо-підйом­ність, т	Про­гін, м	Висота підйо­му, м	Швидкість, м/хв	Вага, т	ПВ механізмів, %	Синхронна швидкість двигуна механізму, об/хв	Вага ван­тажоза­хватного пристрою,т
підйо­му	пересування	візка	крана, загальна
моста	візка	підйому	моста	візка	підйому	моста	візка
							2,2	20,8							0,15
2							2,2	28,0							0,15
							4,0	24,0							0,3
							4,0	30,0							0,3
							5,3	28,0							0,45
							5,3	34,0							0,45
							5,3	41,0							0,45
							3,0	21,8							0,15
							5,6	31,0							0,15
							6,0	35,0							0,45
							6,0	44,5							0,45
		115 £·i·,j					8,5	36,0							0,6
		28,5					8,5	46,5							0,6
		19,5 17,./					12,0	47,5							0,9
		25,5					12,0	56,5							0,9
		31,5					12,0	67,5							0,9
		25,5 ώ-1,-1						72,0							1,2
		31,5						84,9							1,2

Продовження таблиці А. 1

Но­мер зав­дан­ня	Вантажо­підйом-ність, т	Про­гін, м	Висо­та під­йому, м	Швидкість,м/хв	Вага,т	ПВ механізмів, %	Синхронна швидкість двигуна механізму, об/хв	Вага ван­тажоза­хватного пристрою, т
візка	крана, загальна
підйо­му	пересування
моста	візка	підйому	моста	візка	підйому	моста	візка
							7,8	37,0							0,45
							7,8	40,0							0,45
							7,8	51,0							0,45
22		19,5						50,0							0,9
		25,5						59,0							0,9
		31,5						70,0							0,9
		19,5					18,5	64,5							1,2
		25,5					18,5	74,0							1,2
		28,5					18,5	79,5							1,2
		31,5					18,5	86,0							1,2
		19,5					8,9	33,5							0,6
		25,5					8,9	41,0							0,6
		31,5					8,9	51,0							0,6
		16,5						44,5							0,9
		22,5						54,5							0,9
		28,5						65,0							0,9
		19,5		4,5											2,1
		25,5		4,5											2,1
		31,5		1,25											2,1

 

Додаток Б

Зразок титульного аркуша

 

Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України

 

Полтавський національний технічний університет

імені Юрія Кондратюка

 

Кафедра автоматики та електропривода

КУРСОВИЙ ПРОЕКТ

 

з дисципліни:

“ Електропривод і автоматизація загальнопромислових

механізмів ”

на тему:

“ Розрахунок автоматизованих електроприводів

мостових кранів загального призначення ”

АЕП 402.099.000 КП

Виконав:

студент групи 402-МЕ

Степанюк О.В.

 

Перевірив:

Шефер О.В.

 

Полтава 201_

Додаток В

Зразок бланку завдання

 

Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України