Автоматизированный электропривод тихоходного лифта

ГОУ ВПО

ДВГУПС

 

 

 

 

Кафедра “ЭТЭЭМ”

 

 

 

 

 

 

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

на тему: “ Автоматизированный электропривод тихоходного лифта”.

 

    КР.14060465.065.658.

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил: Дашицкий А.В.

Проверил: Ющенко Л.В.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Хабаровск

2011

 

Задание на курсовую работу.

 

Режим работы автоматизированного  электропривода тихоходного лифта  – повторно-кратковременный. В цикл работы входят: подъем номинального груза, пауза, спуск пустой кабины, пауза. Электропривод  на основе асинхронного двигателя с  фазным ротором. При торможении двигатель  отключается от сети и накладывается  механический тормоз. Пуск двигателя  – ступенчатый в функции тока.

Схема выполнена на основе этажных  переключателей. Предусмотрены: максимально-токовая  защита, защита от перегрузки, защита от самозапуска и основные блокировки. Управление лифтом кнопками приказа в кабине и кнопками вызова на этаж.

 

Исходные данные для расчета.

Вариант 65.

 

Наименование	Обозначение	Единица измерения	Численное значение
Диаметр канатоведущего шкива	Dкш	м	0,93
Масса кабины	m0	кг	3400
Масса номинального груза	mн	кг	2500
Коэффициент уравновешивания	α	-	0,55
Скорость движения кабины	υ	м/с	0,80
Номинальный КПД	ηлн	-	0,69
Требуемое ускорение при спуске	а	м/с2	0,73
Число циклов в час	N	1/час	30
Высота подъема	Н	м	16
Момент инерции лебедки	Jл	кг*м2	10,5

 

Индивидуальное задание:

 

Управление на пять этажей в функции  времени.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

Введение………………………………………………………………………………...4

1. Расчет и построение  нагрузочной диаграммы механизма  и тахограммы………..6

2. Выбор электродвигателя, проверка на нагрев и перегрузочную способность…..8

3.Расчёт и построение  электромеханической и механической  характеристики электродвигателя…………………………………………………………………….11

4. Расчет пусковых сопротивлений. Построение пусковой диаграммы…………..13

5. Принципиальная электрическая схема силовой части эп и цепей управления...15

6. Описание работы схемы управления……………………………………………...17

7. Выбор аппаратов управления и защиты электропривода……………………….18

8. Спецификация………………………………………………………………………19

9. Индивидуальное задание………………………………………………………….19

Заключение……………………………………………………………………………22

Список использованной литературы………………………………………………..23

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Лифт - техническое устройство для перевозки по вертикали - между этажами зданий или уровнями шахт - людей, оборудования или грузов в кабине, на платформе или грузонесущими органами конвейера.

Пассажирские лифты. Кабина пассажирского лифта висит на тросах, перекинутых через шкив приводного механизма и закрепленных противоположными концами на противовесе, и перемещается по жестким направляющим. Благодаря трению тросов о шкив его вращение преобразуется в их поступательное движение. Количество тросов диктуется требованиями надежности и безопасности, при этом каждый из них может выдержать тяжесть кабины и ее нагрузки. При необходимости увеличения трения тросов о шкив, устанавливается дополнительный шкив, и ведущий шкив обвивается тросами дважды. Подъемные машины современных лифтов выпускаются двух типов: с зубчатыми механизмами и без таковых. В машинах с зубчатыми механизмами вращение вала приводного двигателя передается главному шкиву геликоидальной или глобоидальной червячной передачей; такие машины применяются в установках, предназначенных для низкоскоростного подъема на небольшую высоту. В машинах без зубчатых передач ведущий шкив сидит непосредственно на валу приводного двигателя; скорость подъема машиной такого типа может достигать 750 м/мин, т.е. предельного значения, при котором пассажиры выдерживают изменения атмосферного давления по высоте.

 

 

АВТОМАТИЧЕСКИЙ ПАССАЖИРСКИЙ ЛИФТ (схема). 1 - компьютер, управляющий  работой лифта; 2 - двигатель; 3 - исполнительная система управления лифтом; 4 - тросы  подвески кабины; 5 - направляющие ролики; 6 - направляющие рельсы противовеса; 7 - противовес; 8 - направляющие рельсы кабины лифта; 9 - кабина; 10 - механизм открывания дверей кабины; 11 - банк памяти поэтажных  данных.

 

 

Управление и привод. Первые лифты с электроприводом управлялись ручным пультом через кабель, проложенный по лифтовой шахте и соединенный с электродвигателем в машинном зале над шахтой. В гидравлических лифтах, кабина которых располагалась на длинном плунжере, ходившем вверх-вниз, для управления клапаном тоже использовался кабель с ручным пультом. Лифтами более поздней конструкции управляли из машинного зала панелью с кнопками и тумблерами, а также селектором (управляющим устройством, которое задает перемещение, остановки, открытие и закрытие дверей лифта).

Высотные лифты. В современных лифтах высотных зданий положение кабины, ее скорость и ускорение, направление движения, срабатывание дверей и даже его скорость управляются микропроцессором по команде пассажира. Процессор сигнализирует об остановках и движении, контролирует двери и блокировочные устройства лифтовой шахты, в соответствии с его программой исполняющие системы координируют работу многих лифтов, направляя их на заданные этажи; при этом обеспечиваются оптимальные режимы работы всего лифтового хозяйства здания.

Лифты со средней высотой шахты  и грузовые лифты. У подъемников этих типов скорость меньше, чем у высотных. Их машины оснащены менее сложной электроникой. Лифты с короткой шахтой обычно устанавливаются в небольших зданиях; как правило, это подъемники гидравлического типа с релейной или несложной микропроцессорной системой управления.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Расчет и построение  нагрузочной диаграммы механизма  и тахограммы.

 

Цикл работы: подъем номинального груза; пауза; спуск пустой кабины; пауза. Число циклов в час N=30 , высота подъема H=16м.

Время спуска и время торможения при заданном ускорении:

                                                     (1.1)

Путь, проходимый с установившейся скоростью:

                                                          (1.2)

 

Время движения кабины лифта с установившейся скоростью:

                                                                                                (1.3)

Так как  , то предварительный выбор двигателя можно осуществить по нагрузочной диаграмме исполнительного механизма М = f(t). Рассчитаем величины, необходимые для ее построения.

Предварительно  выбираем двигатель с частотой вращения n₀ = 1000 об/мин, тогда угловая скорость идеального холостого хода:

                                                                                   (1.4)

Отсюда можно  определить передаточное число редуктора  i_p:

                                                                                    (1.5)

Из стандартного ряда передаточных чисел выбираем значение i_р = 63.

Статический момент при подъеме  номинального груза:

                             ,             (1.6)

где вес номинального груза  Н                                                   (1.7)

Статический момент при спуске пустой кабины:

                                                    (1.8)

При торможении двигатель отключается от сети и к его валу прикладывается механический тормоз. Следовательно,  время работы двигателя при подъёме и спуске:

                                         (1.9)

Время цикла:                                                                                     (1.10) 

Тогда время  пауз равно:                                      (1.11)

Радиус барабана:

                                                                                          (1.12)

Отсюда, угловая  скорость вращения барабана:

                                                                                       (1.13)

Теперь строим тахограмму и нагрузочную диаграмму механизма.

 

Рис.2. Нагрузочная диаграмма механизма.

Рис.3. Тахограмма работы механизма.

 

 

2.Выбор электродвигателя, проверка его на нагрев и перегрузочную способность.

Действительная  продолжительность включения механизма:

ПВ_Д%= %                  (2.1)

Среднеквадратичный  момент нагрузки при ПВ_Д:

       (2.2)

Ближайшая каталожная продолжительность включения ПВ_ном = 40%. Пересчитаем М_{ск, ПВд} к этому значению ПВ по формуле:

                                              (2.3)

Требуемая мощность двигателя при ПВ_НОМ = 40%:

                                                     (2.4)

Коэффициент запаса К_з, учитывающий динамические нагрузки, принят равным 1,1,

т.к. t_пуск/t_уст=0,057.                                             (2.5)

По каталогу выбираем четыре двигателя примерно одинаковой мощности, но разными скоростями вращения. Для каждого двигателя по формуле (1.5) определяем передаточное число редуктора, после чего находим соотношение . Наиболее удачным является двигатель с наименьшим произведением .

Таблица 1. Результаты сравнения двигателей

Марка двигателя	Частота вращения, об/мин	Передаточное число редуктора	Момент инерции
MTF 411-6	965	60	0,5	1722
МТМ 411-6	957	58,2	0,5	1694,8
МТМ 412-8	715	45,6	0,75	1419,1
Д41	960	58,8	0,8	2765

Как видно  из приведенной таблицы, наиболее лучшим вариантом является выбор двигателя МТМ 412-8.

Выбираем  по каталогу двигатель типа  МТМ 412-8, который при ПВ_НОМ = 40% имеет следующие данные: 

Таблица  2. Паспортные данные этого двигателя

Параметр	Обозначение	Ед. изм	Значение
Номинальная мощность	Рн	кВт	16
Номинальная частота вращения	nн	Об/мин	715
Номинальное напряжение	Uн	В	380
Кратность моментов	Мм/Мн	-	2,8
Коэффициент мощности,	cosφ	-	0,7
Номинальный ток статора	Iс.н.	А	42,5
Ток статора на холостом ходу	Iс.х.	А	30
Активное сопротивление статора	rс	Ом	0,316
Реактивное сопротивление статора	хс	Ом	0,371
Номинальная ЭДС ротора	Ер.н.	В	200
Номинальный ток ротора	Iр.н.	А	52
Активное сопротивление ротора	rр	Ом	0,098
Реактивное сопротивление ротора	хр	Ом	0,195
Коэффициент трансф.напряжения	kе	-	1,82
Момент инерции ротора	J	кгм2	0,75
Масса двигателя	Q	кг	345