1 Задание на контрольную работу по ЭП 22 г. Задание 1 Расчет и выбор мощности двигателя подъемной лебедки

• Название: Задание 1 Расчет и выбор мощности двигателя подъемной лебедки
• Дата: 13.06.2022
• Размер: 275 Kb.
• Имя файла: 1 Задание на контрольную работу по ЭП 22 г.docx
• Тип: Документы; #589023
• страница: 1 из 3

Задание №1 Расчет и выбор мощности двигателя подъемной лебедки
Рассчитать моменты инерции и моменты статического сопротивления при подъёме груза для механизма, кинематическая схема которого изображена на рисунке 1. Выбрать электродвигатель, проверить его на нагрев. J₂=J₃ Кпд шестерённых передач η_м= 0,92, передачи барабан-канат η_б= 0,9,



Рисунок 1- Кинематическая схема электропривода

Данные к задаче №1:

Таблица 1.

№ Вар-та	Число оборотов двигателя	Jб кгм2	J1=J2, =J3 кгм2	J4, кгм2 =Jб	Диаметр барабана подъемной лебедки Dб, мм	Масса груза mг, кг	Скорость подъема груза Vг, m/c
1	3	5	6	7	8	9	10
1	1000	0,5	0,2	0,6	500	500	0,3
2	1000	0,1	0,3	0,05	800	8000	0,2
3	1500	0,2	0,6	0,2	250	1000	0,2
4	750	0,3	0,1	0,1	500	1500	0,4
5	1000	0,4	0,2	0,3	800	2000	0,2
6	750	0,12	0,4	0,15	250	2500	0,3
7	1000	0,25	0,15	0,2	910	3500	0,5
8	1500	0,4	0,12	0,05	930	10000	0,1
9	750	0,18	0,2	0,04	920	4500	0,4
10	750	0,3	0,4	0,08	695	18000	0,2
11	1000	0,15	0,2	0,07	690	5000	0,3
12	1500	0,7	0,6	0,05	945	600	0,4
13	750	0,2	0,3	0,06	940	10000	0,2
14	1000	0,2	0,3	0,08	705	12500	0,3
15	750	0,1	0,1	0,1	700	4000	0,4
16	750	0,6	0,2	0,05	955	5000	0,2
17	1000	0,2	0,4	0,2	950	60000	0,1
18	750	0,3	0,6	0,15	710	7000	0,2
19	1000	0,4	0,7	0,17	705	8000	0,3
20	1500	0,1	0,2	0,18	965	32000	0,2
21	600	0,18	0,4	0,24	500	3200	0,4
22	750	0,22	0,5	0,38	400	2000	0,2
23	3200	0,3	0,9	0,6	350	4000	0,7
24	4300	0,25	0,9	0,65	400	500	1
25	6000	0,8	0,3	0,2	500	6000	0,2

1 Сила тяжести груза:

F_T=m_г*g, Н

где m_г – масса груза, кг

g – ускорение свободного падения, g=9,8 м/с²

F_T=16000*9,8=156800 Н

2 Угловая скорость вращения барабана





3 Угловая скорость вращения двигателя

, с^-1

, с^-1

4 Требуемое общее передаточное число редуктора

,



Передаточное число 1 ступени редуктора:

,

5 Статический момент механизма:

, Нм

Нм
где КПД барабана подъёмной лебедки, отн.ед

6 Статический момент, приведенный к валу двигателя:

, Нм

, Нм
где КПД редуктора, отн.ед

7 Требуемая мощность двигателя:

Pp= М_ст* /1000, кВт

Pp= 570,7* /1000=44,8 кВт

Pном>Pp

Pном>44,8 кВт
По расчетной мощности и заданному числу оборотов выбираем электродвигатель c номинальной мощностью ближайшей к расчетной серии АИР по справочнику М.М. Кацкан «Справочник по электрическим машинам», табл. 6.4. Выписываем все паспортные данные двигателя:

Тип двигателя: АИР250М8
Номинальная мощность двигателя Рн, кВт	45
КПД 𝞰,%	92,5
COSφ	0,79
Скольжение, s %,/ доли	2/0,02
Кратность пускового момента Mпуск/Mном	1,4
Кратность максимального момента Mmax/Mном	2,2
Кратность пускового тока Iпуск/Iном	6
Момент инерции ротора кг*м2 Jд	1,2
Номинальное напряжение U1, В	380

8 Для построения нагрузочной диаграммы привода, задаемся тахограммой двигателя:

- принимаем время пуска и торможения двигателя – t_п=t_т=1 с,

Время работы электродвигателя:

t=Н/Vг, с

где Н –высота подъема груза, задаемся 10 м

t=10/0,2=50 с

Время работы привода с постоянной скоростью:

t_р=t-t_п-t_т=50-1-1=48 с,

9 Рассчитываем момент инерции механизма приведенный к валу двигателя:






- момент инерции двигателя из паспортных данных, кг*м²

10 Динамический момент электропривода:

,Нм

=124,52 Нм

11 Вращающий момент двигателя при пуске привода

М_пуск=М_ст+М_дин, Нм

М_пуск= +124,52=695,2 Нм

12 Вращающий момент двигателя при работе привода с постоянной скоростью:

М=М_ст= Нм

13 Вращающий момент двигателя при торможении привода

М_торм=М_ст-М_дин, Нм

М_торм=570,7-124,52=446,18 Нм
14 Номинальный момент двигателя задан в паспортных данных двигателя или рассчитываются по формуле:

, Нм

Нм

Проверка выбранного двигателя по пусковой способности:




где – кратность пускового момента по паспортным данным электродвигателя;
Мпуск<0,85²*М_{пуск.дв,} Нм

695,2 <0,85²* _, Нм

Условие не выполняется, двигатель не проходит по условиям пуска;

Повышаем время пуска двигателя до tпуска=3 с

Пересчитываем динамический момент двигателя:

. ,Нм

=15,56 Нм

Требуемый пусковой момент двигателя с 8 с на пуск:
М_пуск=М_ст+М_дин, Нм

М_пуск= +15,56=586,26 Нм

Мпуск<0,85²*М_{пуск.дв,} Нм

586,26<0,85²* _, Нм

где 0,85² – учитывает возможное падение напряжения сети на 15%;

М_{пуск.дв} –пусковой момент двигателя, Н м

При выполнении данного условия двигатель проходит проверку по пусковой способности. Если выбранный двигатель не проходит проверку, то нужно увеличить время пуска или выбрать более мощный двигатель. Выполнить перерасчет.



Рисунок 2 - Нагрузочная диаграмма и тахогорамма привода

15 Проверка выбранного двигателя на нагрев:

М_ном>М_экв, Нм

М_экв= , Нм

Мпуск=586,26 Нм

Мст = Нм

Мторм= 446,18 Нм

tпуск=3 с

Время работы привода с постоянной скоростью:

t_р=t-t_п-t_т=50-3-1=46 с,

М_экв= , Нм

М_ном>М_экв, Нм

584>568,8 Нм

При выполнении 15 условия выбранный двигатель проходит проверку на нагрев.