Автоматизированный электропривод тихоходного лифта

 Пересчитаем для этого двигателя статические моменты.

Т.к. у этого  двигателя номинальная частота  вращения n_н = 715 об/мин, то частота вращения идеального холостого хода n₀ = 750 об/мин.

                                                                                           (2.6)

Передаточное  число редуктора i_p:                                           (2.7)

Из стандартного ряда передаточных чисел выбираем значение i_р = 40.

 Статический  момент при подъеме номинального  груза:

                             ,            (2.8)

Статический момент при спуске пустой кабины:

                                                 (2.9)

Среднеквадратичный  момент нагрузки при ПВ_Д:

       (2.10)

Среднеквадратичный  момент нагрузки при ПВ_НОМ:

                                           (2.11)

 

Проверку  двигателя на нагрев осуществим методом  эквивалентного момента.

Эквивалентный момент можно рассчитать по следующей  формуле:

 (2.12)

Найдем динамический момент двигателя.

                                                                                                                     (2.13)

где

- суммарный момент инерции всего механизма,

где

согласно паспортным данным выбранного двигателя (см. табл. 2).

Принимаем:                                                                       (2.14)

- суммарный момент инерции  лебедки,

- масса противовеса, - масса кабины, - масса номинального груза,

где  - момент инерции лебедки,

Вес противовеса: , где -вес поднимаемого груза, - вес кабины лифта:

,                               (2.15)

Тогда вес  противовеса:                                                (2.16)

Масса противовеса:                                                                                 (2.17)

Суммарный момент инерции лебедки:

                                         (2.18)   

Тогда суммарный  момент инерции всего механизма:

Динамический момент двигателя:                                                    (2.19)

Для формулы (2.12) эквивалентного момента:

                                                           (2.20)

                                                            (2.21)

                                                        (2.22)

                                                          (2.23)

                   (2.24)

Двигатель проходит по нагреву, если экв. момент двигателя меньше номинального:                                                                                                            

                                         где                                (2.24)

Проверим  двигатель на перегрузочную способность. Условие перегрузочной способности: , примем:

                                    (2.25)

207,41 < 214т.е

,

185,93 + 3,6 = 189,53 т.е. 189,53 < 485,3

  Следовательно, двигатель проходит по нагреву и перегрузочной способности.

 

 

3. Расчёт и построение  электромеханической и механической  характеристики электродвигателя.

 

График механической характеристики ω = f(M) можно построить, используя переменный параметр двигателя – скольжение S. Приближенное уравнение механической характеристики асинхронного двигателя достаточно воспроизводит механическую характеристику только в области малых скольжений (от S = 0 до S = S_кр):

                                                           ,                                                              (3.1)                   

                                (3.2)

где кратность  моментов К_м = 2,8 (из паспортных данных двигателя)

Номинальное скольжение определим по формуле:

                                                                                     (3.3)

Отсюда, критическое  скольжение равно:

                                              (3.4)

Теперь выражение (3.1) для механической характеристики примет вид:

                                                                                                       

Задавая значения S определяем соответствующие значения момента М. Переход к угловой скорости ротора осуществляем по формуле:

                                                                                                                               (3.5)

В области  больших скольжений: больше критического расчет ведем по выражению

                                                             (3.6)

Откуда следует:

                                  ,  где =2                                                          (3.7)                                            

                                   (3.8)

                                           

 

Пример расчета  для S = 0,3:

Результаты  расчетов оформляем в таблицу  3.

 

 

 

 

Таблица 3. Данные для механической характеристик

	0	0,05	0,1	0,15	0,2	0,253	0,3	0,5	0,7	0,9	1,0
М, Н*м	0	227,7	409	524,4	579,8	599,2	633,8	544,5	483,3	440,9	427,9
ω, рад/с	78,5	74,57	70,6	66,72	62,8	58,64	54,95	39,25	23,55	7,85	0

 

Рис. 5. Упрощенная Г-образная схема замещения

 

Выражение для приведенного тока ротора имеет вид:

                       (3.10)

                                                                            (3.11)

 

Результаты  расчетов сводим в таблицу:

 

Таблица 4. Данные для построения электромеханической  характеристики

	0	0,05	0,1	0,15	0,2	0,253	0,3	0,5	0,7	0,9	1,0
I2’, А	0	31,9	59,3	82,1	100,5	116,4	127,2	157,1	171,9	180,3	183,3
ω, рад/с	78,5	74,57	70,6	66,72	62,8	58,64	54,95	39,25	23,55	7,85	0

 

Далее по полученным данным строим механические и электромеханические  характеристики.

 

 

Рис. 7. Электромеханическая характеристика двигателя, I₂^’ = f(ω).

 

 

4. Расчет пусковых сопротивлений. Построение пусковой диаграммы.

 

Под пусковой диаграммой двигателя понимают совокупность двух или более искусственных  механических характеристик, которые  используются при пуске АД в пределах от до . Пусковая диаграмма строится в предположении, что рабочий участок механических характеристик близок к линейному.

При построении пусковой диаграммы предельный момент не может быть больше критического и обычно принимается , а момент переключения должен составлять .

Число ступеней пусковой диаграммы  (оно равно числу искусственных характеристик) и значения моментов и связаны между собой соотношением:

                                                                                                                        (4.1)

где

,

                                                                          (4.2)        

                                                                         (4.3)     

                                                                                       (4.4)

         

 

 

Тогда по формуле (4.1) число ступеней пусковой диаграммы:

Число ступеней не получается целым, следовательно  округляем его в сторону ближайшего целого числа, т.е. , и пересчитываем момент переключения :

 

  (4.5)  

После этого определяем отношение                                          (4.6)                    

Определяем  величины сопротивлений по ступеням:

                          (4.7)

Посчитаем величины пусковых сопротивлений по ступеням согласно формулам :

Посчитаем сопротивления секций пускового  реостата:

На  рисунке 6 приведена пусковая диаграмма двигателя.

 

Рис. 9. Схема сопротивлений в цепи ротора при m = 3.

 

 

 

 

5. Принципиальная электрическая  схема силовой части электропривода  и цепей управления

 

 Рис. 10. Принципиальная электрическая схема

 

6. Описание работы схемы  управления

На  Рис.10 приведена схема кнопочного управления лифтом. Привод осуществляется от асинхронного двигателя с фазным ротором. Пуск двигателя производится в три ступени. Параллельно обмотке статора двигателя включен электромагнитный тормоз, колодки которого поднимаются, как только на статор подается питание. Контакторы ускорения включаются по принципу независимой выдержки времени контактами реле времени.

Пуск  двигателя производится пассажиром, из кабины кнопками приказа   либо пассажирами, находящимися на любом из этажей, вызывными кнопками  . Характерными для лифта аппаратами управления являются этажные реле  , установленные на общей панели управления, и этажные переключатели  , которые устанавливаются на каждом этаже. Количество этажных реле и этажных переключателей соответствует числу этажей, обслуживаемых лифтом.

Электрическое оборудование, находящееся в кабине, связано с панелями управления гибким кабелем. В статорную цепь двигателя  включены контакты конечных выключателей  , ограничивающих ход кабины вверх и вниз в аварийных случаях. В цепи управления предусмотрен ряд блокировок, предназначенных для повышения безопасности обслуживания пассажиров. Например, движение кабины недопустимо при открытых дверях шахты и кабины, что обеспечивается конечными выключателями   и конечным выключателем  , находящимся в цепи управления.