Перевірка на нагрівання електродвигуна механізму підйому

Щоб перевірити попередньо вибрані двигуни механізмів крана на нагрівання, необхідно побудувати навантажуючі діаграми електроприводів для заданого циклу роботи. Час циклу не повинен перевищувати 10 хв.

Навантажуючу діаграму механізму підйому (протягом циклу) необ­хідно подати як діаграму, складену з навантажень привода при підйомі й спуску номінального вантажу, а також при підйомі та спуску порожнього ван­тажозахватного пристрою при відсутності електричного гальмування, як це подано на рис. 2.

Час пуску привода при цьому визначається так:

(40)

де – час пуску на і-й ділянці навантажувальної діаграми, с;

J_np.i – приведений до вала двигуна момент інерції всіх мас, які обертаються і поступово рухаються, при підйомі та спуску вантажів, кг·м²;

М_{п.ср .} – середній пусковий момент привідного двигуна, Н·м;

ω_Н – номінальна кутова швидкість двигуна, рад/с;

M_с.і. – статичний момент на валу двигуна механізму при підйомі крана з вантажем або без нього, Н·м.

Знак «–» у формулі (40) відповідає пуску двигуна при підйомі вантажу, знак «+» – при його спуску.

Приведений до вала двигуна момент інерції при підйомі вантажу

(41)

де – маса вантажів, що рухаються поступово, кг;

– фактична швидкість переміщення вантажу, м/с;

η – ККД механізму підйому;

δ – коефіцієнт, що враховує моменти інерції частин, які обертаються повільніше, ніж вал електродвигуна (приймається рівним 1,05 –1,25).

При спуску гальмуванням вантажів співвідношення (41) набуває вигляду

(42)

При невеликому моменті інерції механізму динамічний момент зумовлений в основному прискоренням ротора двигуна і незначно навантажує передачі механізму. Додаткові втрати в редукторі, викликані передачею динамічних зусиль, при цьому можна не враховувати.

Таким чином, приведені до вала електродвигуна моменти інерції при підніманні й спусканні порожнього вантажозахвату приблизно рівні та розра­ховуються за формулою (41); ККД механізму в цьому випадку не враховується.

 

Середній пусковий момент двигуна

(43)

де – пусковий момент;

– момент перемикання.

Для кранових асинхронних двигунів із фазним ротором, що мають кратність за максимальним моментом λ_М > 2,5, пусковий момент має бути прийнятим

(44)

де – номінальний момент асинхронного двигуна.

Якщо λ_М < 2,5, визначається за співвідношенням

(45)

де – критичний момент асинхронного двигуна.

Кранове електрообладнання змінного струму повинно надійно працювати при спаданні напруги мережі на 15%, тому слід прийняти рівним

(46)

Момент перемикання М₂ = (1,1-1,2)·М_ср, де М_ср – середній статичний момент механізму підйому, розрахований за співвідношенням (20).

Знаючи фактичну швидкість пересування ν_п.ф. і висоту підйому ванта­жу Н, визначають час усталеного руху при підйомі повного вантажу

(47)

тоді сумарний час усталеного руху привода за цикл роботи при підніманні та спусканні повного вантажу, а також при підніманні й спусканні порожнього вантажозахватного пристрою

(48)

Сумарний час за цикл

(49)

де – час пуску при підйомі номінального вантажу;

– час пуску при підйомі порожнього вантажозахватного пристрою;

– час пуску при спусканні номінального вантажу;

– час пуску при спусканні порожнього вантажозахватного пристрою.

Час пуску привода розраховується за формулою (40) при відповідних статичних моментах і приведених до вала двигуна моментах інерції, обчислених за співвідношеннями (41), (42) з урахуванням режимів підйому та спуску.

Робочий час за цикл

(50)

тоді загальний час пауз при заданій ПВ_% визначається співвідношенням

. (51)

Повний час циклу

(52)

Кількість увімкнень електропривода за годину

(53)

де h – кількість увімкнень за цикл.

Перевірка вибраного двигуна на нагрівання проводиться методом еквівалентного моменту за формулою

(54)

де – середній пусковий момент електродвигуна;

М_с.і. – статичні моменти на валу двигуна при підніманні та спусканні вантажів, різних за вагою;

–сумарний час пуску за один цикл;

– сумарний час усталеного руху і пауз відповідно;

β = (1+βο)/2 – коефіцієнт, що враховує погіршення умов охолодження при пуску та гальмуванні;

βο – коефіцієнт, що враховує погіршення умов охолодження за час пауз;

βο = 0,25 – 0,35 – для відкритих і захищених двигунів із вентиля­тором на валу;

βο = 0,3 – 0,55 – для закритих двигунів із ребрами та зов­нішнім обдувом;

βо = 0,7 – 0,98 – для закритих двигунів.

При цьому необхідно дотримуватися умови

(55)

3.5.2 Перевірка на нагрівання електродвигуна механізму
пере­сування крана

Навантажувальні діаграми механізму пересування крана і механізму підйому відрізняються тим, що остання враховує процес електричного галь­мування (рис. 3), як правило, в режимі противвімкнення. Діаграма складається з навантажень привода при пересуванні механізму з вантажем на гаку та без нього. Час пуску розраховується за формулою (40), але в знаменнику ста­виться тільки «-», а приведений до вала двигуна момент інерції всіх мас, що обертаються і поступово рухаються, – за формулою (41), до того ж, якщо кран рухається без вантажу, то у формулі (41) необхідно підставити η = η_ο.

При електричному гальмуванні механізму пересування крана час галь­мування привода

(56)

де – приведений до вала двигуна момент інерції при гальмуванні механізму, який визначається співвідношенням (42) із η = η_н при пересуванні з номінальним вантажем, а при пересуванні без вантажу слід прийняти η = η_ο;

М_т.ср – середній гальмівний момент, Н·м;

– номінальна швидкість руху, рад/с;

– статичний момент на валу двигуна механізму пересування кра­на з вантажем або без нього, Н·м.

Далі розрахунок виконують так само, як і для механізму піднімання, користуючись співвідношеннями (43) – (55).

Перевірка вибраного двигуна на нагрівання виконується за формулою

(57)