Т2 (Мном; nном)

где, Мном – номинальный момент двигателя, Н·м; находим по формуле 18

       nном – номинальные обороты двигателя, об/мин.

М=Мн=9,55 ·Рн/ nном   =9,55 ·22000/635=330 Н ·м

                                                                 Т2 (330; 635)                  

Механическая характеристика двигателя подъемного механизма

РАСЧЕТ И ВЫБОР ПУСКОВЫХ, ТОРМОЗНЫХ И РЕГУЛИРОВОЧНЫХ СОПРОТИВЛЕНИЙ.

Пусковым сопротивлением (реостатом) называется устройство, служащее для введения и выведения сопротивления в цепи ротора в период пуска и разгона электропривода.

Введение и выведение сопротивления производится ступенчато (секциями).

Для расчета пусковых сопротивлений задаются числа ступеней Z

 Z=1-2           для двигателей до 10 кВт

 Z=2-3          для двигателей до 50 кВт

  Аналитический метод

7.1. Расчеты ведем для моста

1. Для моста Z=2

Определяем момент на двигателе по формуле 37

                       М=Мст1/Мн=113,4/93,1=1,21                              (37)

М=I=1,21

2. Рассчитываем максимальный статический ток по формуле 38

                           Iст.мах= I · Iн=1,21 ·44=53,24 А                       (38)

3. Рассчитываем ток при расчете пускового сопротивления по формуле 39

                     I2=(1,1-1,2) Iст.мах=1,2 ·53,24=63,88 А                  (39)

 4. Определяем расчетный ток при расчете пускового сопротивления по формуле  40

                                                                          (40)

 А

5. Находим отношение I1 к I2 по формуле 41

                                                                                             (41)

где, - отношение I1 к I2;

        I1 - расчетный ток при расчете пускового сопротивления, А;

        I2 - ток при расчете пускового сопротивления, А.

6. Вычисляем сопротивление на первой ступени по формуле 42

                                                                                          (42)

где, R1- сопротивление на первой ступени, Ом;

       U2 – номинальное напряжение между кольцами ротора, В;

        I1 - расчетный ток при расчете пускового сопротивления, А.

Ом

7. Вычисляем сопротивление на второй ступени по формуле 43

                                                                                               (43)

где, R2 - сопротивление на второй ступени, Ом;

      R1- сопротивление на первой ступени, Ом;

       - отношение I1 к I2.

Ом

8. Вычисляем сопротивление двигателя по формуле 44

                                                                                          (44)

где, Rдв - сопротивление на третьей ступени, Ом;

       R2 - сопротивление на второй ступени, Ом;

       - отношение I1 к I2.

Ом

9.Находим расчетный момент по формуле 45

 М1=I1  /Iн ·Мн=130,3/44 ·93,1=275,7 Н ·м

                                  М2=I2  /Iн ·Мн=63,88/44 ·93,1=135,1 Н ·м

10. Находим сопротивления секций пускового реостата по формуле 46

                                              r1 = R1 – R2                                                 (46)

    r2 = R2 – R3

где, r1, r2, сопротивления первой, второй и третьей секции, Ом;

        R1, R2, R3 – сопротивления первой, второй и третьей ступени, Ом;

        Rдв – сопротивление двигателя, Ом.

r1 = 1,68 – 0,82 = 0,86 Ом

r2 = 0,82 – 0,4 = 0,42 Ом

11. Находим общее пусковое сопротивление реостата по формуле 47

                                                    Rп = r1- rдв                                           (47)

Rп = 1,68- 0,4 = 1,28 Ом

RUн/Iн=220/44=5 Ом

12. Произведем расчет пусковых сопротивлений для механизма моста графическим способом

R1=a1/a=30/90=0.33                             R1=R1 ·Rn=0.33 ·5=1.65

R2=aв/aд=15/90=0.16                           R2=R2 ·Rn=0.16 ·5=0.8

Rn=Un/In=220/44=5                             Rдв= Rдв ·Rn=0.08 ·5=0.4

Rдв=aб/aд=8/90=0,08

Все расчеты произведены верно

      7.2.  Для тележки

1. Для тележки Z=2

Определяем момент на двигателе по формуле 37

                           М=Мст1/Мн=17,8/20,9=0,85                                    (37)

М=I=0,85

2. Рассчитываем максимальный статический ток по формуле 38

                          Iст.мах= I · Iн=0,85 ·14,6=12,41 А                     (38)

3. Рассчитываем ток при расчете пускового сопротивления по формуле 39

                                         I2=(1,1-1,2) Iст.мах=1,2 ·12,41=14,89 А                  (39)

4. Определяем расчетный ток при расчете пускового сопротивления по формуле  40

                                                                           (40)

 А

5. Находим отношение I1 к I2 по формуле 41

                                                                                               (41)

где, - отношение I1 к I2;

I1 - расчетный ток при расчете пускового сопротивления, А;

        I2 - ток при расчете пускового сопротивления, А.

6. Вычисляем сопротивление на первой ступени по формуле 42

                                                                                                       (42)

где, R1- сопротивление на первой ступени, Ом;

       U2 – номинальное напряжение между кольцами ротора, В;

        I1 - расчетный ток при расчете пускового сопротивления, А.

Ом

7. Вычисляем сопротивление на второй ступени по формуле 43

                                                                                          (43)

где, R2 - сопротивление на второй ступени, Ом;

      R1- сопротивление на первой ступени, Ом;

       - отношение I1 к I2.

Ом

8. Вычисляем сопротивление двигателя по формуле 44

                                                                                      (44)

где, Rдв - сопротивление на третьей ступени, Ом;

       R2 - сопротивление на второй ступени, Ом;

       - отношение I1 к I2.

Ом

9. Находим расчетный момент по формуле 45

                      М1=I1  /Iн ·Мн=34,9/14,6 ·20,9=50 Н ·м                    (45)

                                 М2=I2  /Iн ·Мн=14,89/14,6 ·20,9=21,3 Н ·м

10. Находим сопротивления секций пускового реостата по формуле 46

                                              r1 = R1 – R2                                                      (46)

r2 = R2 – R3

где, r1, r2, сопротивления первой, второй и третьей секции, Ом;

        R1, R2, R3 – сопротивления первой, второй и третьей ступени, Ом;

        Rдв – сопротивление двигателя, Ом.

r1= 6,3 - 2,7 = 3,6 Ом

2 = 2,7 – 1,17 = 1,53 Ом

11. Находим общее пусковое сопротивление реостата по формуле 47

                                                   Rп = r1- rдв                                          (47)

Rп = 6,3- 1,17 = 5,13 Ом

Rн =Uн/Iн=220/14,6=15 Ом

12. Произведем расчет пусковых сопротивлений для механизма моста графическим способом

R1=a1/a=50/121=0.41                             R1=R1 ·Rn=0.41 ·15=6,15

R2=aв/aд=21/121=0,17                           R2=R2 ·Rn=0.17 ·15=2,55

Rn=Un/In=220/14,6=15                             Rдв= Rдв ·Rn=0.07 ·15=1,05

Rдв=aб/aд=9/121=0,07

Все расчеты произведены верно

7.3 Для подъемного механизма

1. Для моста Z=3

Определяем момент на двигателе по формуле 37

                                М=Мст1/Мн=457/330=1,38                           (37)

М=I=1,38

2. Рассчитываем максимальный статический ток по формуле 38

                             Iст.мах= I · Iн=1,38 ·116=160 А                        (38)

3. Рассчитываем ток при расчете пускового сопротивления по формуле 39

                         I2=(1,1-1,2) Iст.мах=1,2 ·160=192 А                    (39)

. Определяем расчетный ток при расчете пускового сопротивления по формуле  40

                                                                          (40)

 А

5. Находим отношение I1 к I2 по формуле 41

                                                                                               (41)

где, - отношение I1 к I2;

        I1 - расчетный ток при расчете пускового сопротивления, А;

        I2 - ток при расчете пускового сопротивления, А.

6. Вычисляем сопротивление на первой ступени по формуле 42

                                                                                                        (42)

где, R1- сопротивление на первой ступени, Ом;

       U2 – номинальное напряжение между кольцами ротора, В;

        I1 - расчетный ток при расчете пускового сопротивления, А.

Ом

. Вычисляем сопротивление на второй ступени по формуле 43 

                                                                                           (43)

где, R2 - сопротивление на второй ступени, Ом;

       R1- сопротивление на первой ступени, Ом;

       - отношение I1 к I2.

Ом

8. Вычисляем сопротивление двигателя по формуле 44

                                                                                          (44)

где, Rдв - сопротивление на третьей ступени, Ом;

       R2 - сопротивление на второй ступени, Ом;

       - отношение I1 к I2.

Ом

Ом

Находим полное  сопротивление по формуле 48

        Rп=R1-Rдв=0,73-0,18=0,550 Ом                                       (48)

9. Находим расчетный момент по формуле 45

 М1=I1  /Iн ·Мн=299,52/116 ·330=852 Н ·м

                                  М2=I2  /Iн ·Мн=192/116 ·330=546,2 Н ·м

10. Находим сопротивления секций пускового реостата по формуле 46

                                                    r1 = R1 – R2                                                                      

                                                    r2 = R2 – R3                                                                          

                                                   r3=R3 - Rдв                                                                          

где, r1, r2,r3 сопротивления первой, второй и третьей секции, Ом;

        R1, R2, R3 – сопротивления первой, второй и третьей ступени, Ом;

        Rдв – сопротивление двигателя, Ом.

r1 = 0,73 – 0,46 = 0,27 Ом

r2 = 0,46 – 0,29 = 0,17 Ом

                                               r3=0,29-0,18=0,11

Rн =Uн/Iн=220/116=1,89 Ом

11. Произведем расчет пусковых сопротивлений для механизма моста графическим способом

R1=a1/a=27/71=0.38                            R1=R1 ·Rn=0.38 ·1,89=0,71

R2=aв/aд=17/21=0.23                           R2=R2 ·Rn=0.23 ·1,89=0.43

R3=aв/aд=11/71=0.15                           R3=R3 ·Rn=0.15 ·1,89=0.28

Rn=Un/In=220/116=1,89                             Rдв= Rдв ·Rn=0.09 ·1,89=0,17

Rдв=aб/aд=7/71=0,09

се расчеты произведены верно

8.                 Выбор схемы управления

Принципиальная схема –это схема электрических соединений ,выполненная в развернутом виде .Она является основной схемой проекта

электрооборудования мостового крана и дает общее представление об электрооборудовании данного механизма ,отражает работу системы автоматического управления механизмом. По схеме осуществляется проверка правильности электрических соединений при монтаже и наладке электрооборудования.

В схему управления мостового крана входит защитная панель ППЗК ,схема электропривода механизма перемещения моста ,схема электропривода механизма перемещения тележки ,подъема.   

9.  ВЫБОР  АППАРАТУРЫ УПРАВЛЕНИЯ И ЗАЩИТЫ.

9.1 Контроллеры

Контроллеры бывают силовые (кулачковые) и магнитные (командо - контроллеры).

Силовые контроллеры своими контактами включаются в силовые цепи двигателей.

Магнитные контроллеры своими контактами включаются в цепи управления и через эти контакты в определенных положениях получают питание катушки контакторов, которые уже своими контактами будут давать питание на двигатель.

               1. Выбор контроллера для моста и тележки

При выборе контроллера нужно учитывать;

- мощность двигателя;

- ток статора;

- род тока;

- номинальное напряжение;

- расчетную продолжительность включения.

Данные двигателя моста и тележки

Переменный ток

Рн м = 8 кВт

Рн т = 2,5 кВт

По справочнику Яуре А.Г. «Крановый электропривод» выбираем силовые кулачковые контроллеры

КВ 101

 раб. полож. 6/6

 напряжение 220В

мощность испол двиг. 10кВт

            2. Выбор контроллера для подъемного механизма

Выбираем магнитный контроллер постоянного тока типа ПС или ДПС ,предназначенный для управления электроприводами механизмов подъема

Для механизма подъема с Рном =22 кВт по справочнику выбираем контроллер типа ПС

ПС 160

Ток включения 450А

Напряжение      220В

Мощ. испол двиг. 30кВт

9.2               Крановые конечные выключатели

 Конечные выключатели

Крановые конечные выключатели служат для предотвращения перехода механизмами предельно допустимых положений (ограничение подъема грузозахватывающего устройства или хода моста и тележки), а также блокировка открывания люков и двери кабины.

1. Конечные выключатели  выбираются с учетом скорости перемещения механизмов.

Произведем выбор конечных выключателей

Для механизмов перемещения -   КУ 701 рычажной с самовозратом

Для подъема                               - КУ 703 с самовозратом от груза

КУ 701

  Скорость механизма  0,03-2 м/с

  Категория размещения У1

  Степеньзащиты             IP44

  Масса                             2,7 кг

КУ703

Скорость механизма  0,01-1 м/с

  Категория размещения У1

  Степеньзащиты             IP44

  Масса                             10,3 кг

9.3  Максимальные реле типа  РЭ0401  для  зашиты   цепей  крановых 

 1. Расчет  максимального  реле по формуле 48

                             Iср=2,5·Iн                                                       (48)

Для моста Iср=2,5·44=110 А

Для тележки Iср=2,5·14,6=36,5 А

Для подъема Iср=2,5·116=290 А

Для группы Iмах  =241,2

Iср=2,5·241,2=603 А

Для механизмов перемещения ,подъема выбираем реле типа РЭ0401