Модернизация электропривода лифта

-F´ * d

Мст2   =                     ,   (1.6)

2 * i * η

 

где  d – диаметр КВШ, м;

i – передаточное число редуктора;

η – КПД (при спуске и подъеме  КПД=0,75).

F´ - тяговое усилие кабины

 

 

   1928* 0,65

Мст2 =                          = 28 н*м;

   2 * 30* 0,75

 

1.6.2. Определяем время движения кабины

1.6.2.1 Определяем время рейса кабины за полный ход по формуле 2.1

 

Кt * 2*Н

       tр  =                      ,    (2.2)

Vк

 

где  Н – высота шахты, м;

Vк – скорость движения кабины, м/с.

Кt – коэффициент учитывающий дополнительные затраты времени при работе лифта, равен 1,2

                     2*Н                    2 * 51       

tр =   1,2                 =   1,2                   = 122,4 с                    

                     Vк                        1

 

 

 

 

 

 

 

 

1.6.2.2 Определяем полное время цикла движения кабины по формуле 2.2

   Т = tp + 2 * Nо * t´ + 2* Nо * t´´,       (2.2)     

         

где  Nо – количество остановок;

t´ – время открытия и закрытия дверей, с;

t´´ – время входа и выхода пассажиров, с;

tp – время рейса кабины за полный ход, с;

Т = 122,4+ 2 * 16 * 7 + 2 * 16 * 1 = 378,4 с

1.6.2.3 Определяем время движения кабины от одной станции до другой по формуле 2.3

tp

t´´´ =           ,                      (2.3)

30

 

где tp – время рейса кабины за полный ход, с;

30 – максимальное количество  остановок за рейс;

 

 

t´´´ =  122,4/ 30 = 4,08 с

 

1.6.3 Определяем расчетную продолжительность включения двигателя

1.6.3.1 Определяем расчетную продолжительность включения двигателя по формуле 3.1

 

   tp

ПВр =          * 100 %,        (3.1)

 Т

 

где   tp - время рейса кабины за полный ход, с;

Т - полное время цикла движения кабины, с;

               tp                       122,4

ПВр =          * 100 %  =              * 100% = 32,3 %                                              

               Т                         378,4

 

 

 

 

1.6.4 Определяем максимальный и пусковой моменты двигателя

 

Данные двухскоростного  АД используемого в приводе лифта представлены в таблице 1.

 

Таблица 1- Параметры двухскоростного АД лифта.

тип	Pном, кВт	n об/мин	КПД, %	Cos	Iном, А	Мном, Н*м		Iпуск Iном	Число пусков	J Кг*м2	Масса, кг
5АН200S6/24	5,6	920	83	0,76	13,5	60	2,3 (138)	5,5	180	0,46	215
	1,3	210	-	-	18,8	60	1,8 (108)	-

 

 

 

 

 

1.6.4.1 Определяем максимальный момент двигателя по формуле 4.1

 

Ммакс. = 2,8 * Mном     ,    (4.1)

 

Ммакс = 2,8 * 60 = 168 н*м;  

 

1.6.4.2 Определяем пусковой момент двигателя на большой скорости по формуле 4.2

 

Мпуск. = 2,3 * Mном     ,  (4.2)

 

Мпуск. =2,3 * 60 = 138  н*м;

 

1.6.4.3 Определяем пусковой момент двигателя на малой скорости  по  формуле 4.3

 

Мпуск. м. = 1,8 * Mном    ,   (4.3)

 

Мпуск. м. =1,8 * 60 = 108  н*м;

1.6.5 Определение моментов инерции

 

1.6.5.1 Определяем массу кабины на соответствующих остановках по формуле 5.1

m = F/g   ,     (5.1)

где    F – тяговое усилие кабины с учетом канатов, Н;

g – ускорение свободного падения, Н;

m1 – масса загруженной кабины, кг;

m2 – масса пустой кабины, кг;

 

 m1 = F/9,8= 454,4 кг;

m2 = F´/ 9,8= 196,7 кг;

 

1.6.5.2 Определяем угловую скорость двигателя по формуле 5.2

 

Wдв = n /9,55 ,   (5.2)

 

где  n – количество оборотов двигателя, об/мин;

 

Wдв = 920 /9,55 = 96,3 рад/с;

 

1.6.5.3 Определяем момент инерции при пуске и при номинальной загрузке кабины по формуле 5.3

(5.3)

где  JΣ1–момент инерции при номинальной загрузке кабины, кг*м²;

Jдв – момент инерции двигателя, кг*м²;

m1 – масса загруженной кабины на остановках, н;

Vк – скорость движения кабины, м/с;

Wдв – угловая скорость двигателя, рад.

 

JΣ 1 = 1,2 * 0,46 + 454,4 * (1 / 96,3) ² = 0,6 кг*м²;

 

 

 

1.6.5.4 Определяем момент инерции при пуске пустой кабины по формуле 5.4

(5.4)

где  JΣ2 –момент инерции при пуске пустой кабины, кг*м²;

Jдв – момент инерции двигателя, кг*м²;

m2 – масса пустой кабины на остановках, н;

Vк – скорость движения кабины, м/с;

Wдв – угловая скорость двигателя, рад.

 

JΣ 2 = 1,2 * 0,46 + 196,7 * (1 / 96,3) ² = 0,6 кг*м²;

Поскольку суммарные моменты инерции JΣ 1 и JΣ 2 приблизительно равны, то время установившейся работы двигателя при подъеме или спуске, независимо от загруженности кабины одинаково.

1.6.5.5 Определяем время пуска двигателя по формуле 5.5

 

         JΣ1 * n

tп =                                      ,           (5.5)

9,55 * (Мпуск – Мст)

 

 

 

 

где  JΣ1 – момент инерции при номинальной загрузке кабины, кг*м²;

n – количество оборотов двигателя на большой скорости, об/мин;

Мпуск – пусковой момент, н*м;

Мст – статический момент, н*м;

 

 

0,6 * 920

tп =                                          = 0,8 с

9,55 * (138 – 64,3)

 

 

1.6.5.6 Определяем момент инерции при переходе с большой скорости на малую при полной загрузке кабины по формуле 5.6

(5.6)

где  JΣпер.–момент инерции при номинальной загрузке кабины, кг*м²;

Jдв – момент инерции двигателя, кг*м²;

m1 – масса загруженной кабины на остановках, н;

Vк – скорость движения кабины, м/с;

Wдв – угловая скорость двигателя, рад/с;

Vм – малая скорость движения кабины, м/с;

Wм – малая угловая скорость двигателя, рад/с;

 

JΣпер.= 1,2 * 0,46 + 454,4 * ((1-0,23) / (96,3-22)) ² = 0,6 кг*м²;

1.6.5.7 Определяем время перехода с большей скорости на малую при полной загрузке кабины по формуле 5.7

 

   JΣпер *(n – nм)

tпер. =                                      ,           (5.7)

9,55 * (Мпуск. м. +Мст)

 

 

где  JΣпер – переходный момент инерции при полной загрузке кабины, кг*м²;

n – количество оборотов двигателя на большой скорости, об/мин;

nм – количество оборотов двигателя на малой скорости, об/мин;

Мст – статический момент, н*м;

Мпуск. м. – пусковой момент двигателя при малой скорости, н*м;

 

 

 

0,6 * 710

tпер=                                          = 0,25 с

9,55 * (108 + 64,3)

 

 

1.6.5.8 Определяем момент инерции при малой скорости и полной загрузке кабины по формуле 5.8

(5.8)

 

где JΣ1м –момент инерции при малой скорости и полной загрузке кабины, кг*м²;

Jдв – момент инерции двигателя, кг*м²;

m1 – масса загруженной кабины на остановках, н;

Vм – малая скорость движения кабины, м/с;

Wм – малая угловая скорость двигателя, рад/с;

 

JΣм= 1,2 * 0,46 + 454,4 * (0,23 / 22) ² = 0,6 кг*м²;

 

1.6.5.9 Определяем время торможения на малой скорости по  формуле 5.9

 

 

         JΣм * nм

tт.м. =                                      ,           (5.9)

9,55 * (Мпуск. м. + Мст)

 

где  JΣм – момент инерции при номинальной загрузке кабины, кг*м²;

nм – количество оборотов двигателя;

Мпуск. м. – пусковой момент двигателя при малой скорости, н*м;

Мст – статический момент, н*м;

 

 

0,6 * 210

tт.м. =                                          = 0,08 с

9,55 * (108 + 64,3)

 

 

 

 

 

 

1.6.5.10 Определяем время установившейся работы по формуле 5.10

 

tуст.= t´´´- tп. - tпер.- tт.м. - tм.         ,      (5.10)

 

где   tуст. – время установившейся работы, с;

tп. – время пуска двигателя, с;

tпер – время перехода с большой скорости на малую, с;

tт.м. – время торможения на малой скорости, с;

tм. – время движения на малой скорости, с;

 

tуст.= 4,08 – 0,8 – 0,25 – 0,08 – 1= 1,95 с

 

 

1.6.6 Построение тахограммы движения лифта

Теперь можно построить тахограмму работы лифта. Для этого используем ранее полученные времена. Поскольку скорость кабина лифта мало зависит от загруженности, и время спуска и подъема одно и то же, то тахограмма представленная на рисунке 2 будет общей.

 

Рисунок 2 - Тахограмма движения кабины лифта с применением двухскоростного АД.

 

 

 

 

1.6.7 Построение нагрузочной диаграммы двигателя

Для построения нагрузочной диаграммы двигателя определим динамические моменты на участках:

1. Пуск;

2. Переход  с большей скорости на меньшую;

3. Торможение  на малой скорости;

 

 

1.6.7.1 Определяем динамический момент при пуске по       формуле 7.1

 

Мдин. п.=  (JΣ1* Wдв )/tп    , (7.1)

 

где Мдин. п. – динамический момент при пуске, н*м;

JΣ1– момент инерции при номинальной загрузке кабины, кг*м²;

Wдв – угловая скорость двигателя, рад/с;

tп  – время пуска двигателя, с;

 

Мдин. п. = (0,6*96,3)/0,8 = 72,3 н*м;

 

1.6.7.2 Определяем динамический момент при переходе с большей скорости на меньшую по формуле 7.2

 

Мдин.пер.=  ( - JΣпер* Wдв )/tпер    , (7.2)

 

где  Мдин.пер. – динамический момент при переходе с большей скорости на меньшую, н*м;

JΣпер– момент инерции при переходе с большей скорости на меньшую, кг*м²;

Wдв. пер. – угловая скорость двигателя , рад/с;

tпер  – время перехода с большей скорости на меньшую, с;

 

Мдин.пер. = (-0,6*74,3)/0,25 = -178,3 н*м;

 

1.6.7.3 Определяем динамический момент при торможении на малой скорости по формуле 7.3

 

Мдин.т.=  ( - JΣм* Wм )/tпер    , (7.3)

 

где  Мдин.т. – динамический момент при торможении, н*м;

JΣм– момент инерции при переходе с большей скорости на меньшую, кг*м²;

Wм – малая угловая скорость двигателя, рад/с;

tт .м. – время торможения, с;

 

Мдин.т. = (-0,6*22)/0,08 = -165 н*м;

 

 

Теперь определяем моменты  двигателя на этих участках в двух случаях:

1. Когда кабина загружена  полностью и движется вверх;

2. Когда кабина пустая и движется вниз;

 

Определяем момент на валу двигателя при подъеме загруженной кабины:

1. при пуске

 

М1=Мст1+ Мдин. п.     ,

 

где  М1 – момент на валу двигателя при пуске и полностью загруженной кабине, н*м;

Мдин. п. – динамический момент при пуске, н*м;

Мст1 – статический момент на валу двигателя, н*м;

 

М1= 64,3 + 72,3 = 136,6 н*м

2. при переходе с большей скорости на меньшую

 

М2=Мст1+ Мдин.пер.     ,

 

где  М2 – момент на валу двигателя при переходе с большей скорости на меньшую, н*м;

Мдин.пер. – динамический момент при переходе с большей скорости на меньшую, н*м;

Мст1 – статический момент на валу двигателя, н*м;

М2= 64,3 - 178,3 = - 114 н*м

3. при торможении на малой скорости

 

М3=Мст1+ Мдин.т.     ,

 

где  М3 – момент на валу двигателя при торможении на малой скорости, н*м;

Мдин.т. – динамический момент при торможении на малой скорости, н*м;

Мст1 – статический момент на валу двигателя, н*м;

 

М3= 64,3 - 165 = - 100,7 н*м

Определяем момент на валу двигателя при спуске пустой кабины:

1. при пуске

М1’=Мст2+ Мдин. п.     ,

 

где  М1’ – момент на валу двигателя при пуске пустой кабины, н*м;

Мдин. п. – динамический момент при пуске, н*м;

Мст2 – статический момент на валу двигателя, н*м;

 

М1’= 28 + 72,3 = 100,3 н*м

2. при переходе с большей скорости на меньшую

 

М2’=Мст2+ Мдин.пер.     ,

 

где  М2’ – момент на валу двигателя при переходе с большей скорости на меньшую, н*м;

Мдин.пер. – динамический момент при переходе с большей скорости на меньшую, н*м;

Мст2 – статический момент на валу двигателя, н*м;

 

М2’= 28 – 178,3 = -150,3 н*м

3. при торможении на малой скорости

 

М3’=Мст2+ Мдин.т.     ,

где  М3’ – момент на валу двигателя при торможении на малой скорости, н*м;

Мдин.т. – динамический момент при торможении на малой скорости, н*м;

 

М3’= 28 - 165 = - 137 н*м

 

1.6.7.4 Построение нагрузочной диаграммы двигателя

Теперь можно построить нагрузочные диаграммы работы двигателя лифта при подъеме загруженной кабины (рисунок 3) и при спуске пустой кабины (рисунок 4). Для этого используем ранее полученные моменты и времена.

 

Рисунок 3 - Нагрузочная диаграмма работы двигателя при подъеме загруженной кабины и   тахограмма ее движения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 4 - Нагрузочная диаграмма работы двигателя при спуске пустой кабины и тахограмма ее движения.