Электропривод телескопического кормораздаточного транспортера

     i_пр = =79.

    Для привода рабочей машины применяем  трехступенчатый цилиндрический мотор-редуктор, параметры которого будут приняты  далее.

     Ориентировочная мощность электродвигателя Р^'_{н дв} и приведенная к валу электродвигателя мощность Р'_сн определяется по формуле:

     Р^'_{н дв} ≥ Р'_сн ;                                                                                                                 (11)

где, Р_сн - мощность на валу рабочей машины при номинальной нагрузке, кВт;

  Р'_сн - приведенная к валу электродвигателя мощность рабочей машины, кВт;

   - общее КПД одноступенчатой передачи, о.е, =0,97;

3000≥ 2886 ;

    Р'_сн=2886Вт;

    Р^'_{н дв}=3,0 кВт. 

2.5 Приведение мощности, момента и скорости рабочей машины к валу электродвигателя и обоснование режима его работы 

    Приведение  мощности рабочей машины к валу электродвигателя выполнялось по формуле (11), из которой следует, что приведенная мощность Р'_сн незначительно больше мощности Р_сн на валу рабочей машины и зависит от КПД передачи.

    Приведенный к валу электродвигателя момент сопротивления  рабочей машины вычисляется по формуле:

    М'_с ;                                                                                             (12)

    М'_с Нм;

    Из  формулы (12) следует, что приведенный к валу электродвигателя момент М'_с может значительно отличаться от момента М_с рабочей машины с из-за большого передаточного числа.

    Режим работы электропривода определяется по нагрузочной диаграмме            с учетом постоянной времени нагрева электродвигателя, времени его работы или времени цикла. Поскольку электродвигатель окончательно не выбран, то ориентируемся приближенно на мощность Р^'_н.дв. По этой мощности ориентировочно выбираем постоянную времени нагрева Т_н. Т_н=19,66 мин.

    Время работы электродвигателя составляет 2,5 минуты (до 3Т_н). После отключения пауза длится более 6Т_н, и может остыть до окружающей температуры, режим работы  S2 - кратковременный. 

2.6 Расчет и построение приведенной механической характеристики на холостом ходу и под нагрузкой, а также приведенной нагрузочной диаграммы 

      Пересчитаем мощность рабочей машины к валу электродвигателя:

    Р'_сн =2976 Вт;                                                                                                                                                                        Нагрузочная диаграмма электродвигателя будет совпадать по виду с нагрузочной приведенной диаграммой рабочей машины, если продолжительность времени пуска и электрического торможения несоизмеримо меньше продолжительности работы, т.е. t_ПУСК + t_{ТОРМ.ЭЛ} < 0,02×t_РАБ

         Для построения графика приведенной  механической характеристики необходимо  определить М_со , α и М_трог. Показатель степени принимается α=0.

Для перевода в именованные единицы пользуемся формулами:

М_со =19,2∙1=19,2 (Н∙м)

М_трог=19,2∙1,1=21,1 (Н∙м),

На холостом ходу:

    М'_с Нм;

М_со =2,7∙1,3=3,5 (Н∙м)

М_трог=2,7∙1,4= 3,7(Н∙м),

      Графики приведенных механических характеристик представлены на рисунке 1. 

    2.7 Окончательный выбор электродвигателя по мощности с учетом режима работы 

    Если  режим работы S2, то выбираем электродвигатель продолжительного режима для кратковременной работы, кратковременно перегружая его. Для учета допустимой перегрузки определим коэффициент термической к_т и механической к_м перегрузки:

                                              

-t/T;                                                       (13)

.                                                                                            (14)

где,

α - отношение  постоянных потерь в электродвигателе к переменным,

α=0,36; 

;                                                                                      (15) 

    Электродвигатель  выбираем по условию:

Рн≥ ;                                                                                                             (16)

_-2,5/19,66=8,3; 

; 

=1,6 кВт.

    Рн≥ =0,48 кВт;                                                                                                                   

    Р_н=0,55 кВт.

    Однако  полученная мощность, по предварительным расчетам, не обеспечит условие пуска. Поэтому принимаем электродвигатель с мощностью 2,2 кВт.

    Для привода рабочей машины применяем  четырехполюсный электродвигатель АИР90L4.

Таблица 2.7.1. Технические данные электродвигателя.

 

    2.8 Проверка выбранного электродвигателя по условиям пуска, перегрузочной способности  

Проверка  по условиям пуска:

    М_п∙u²≥1.3М_со                                                                                                          (17)

    М_мин∙u²≥1,3М_см                                                                                                        (18)

    t_п.нагр.≤t_{п. доп.}                                                                                                  (19)

    где, Мп, Ммин - пусковой и минимальный  моменты электродвигателя, Нм;

 Мсо, Мсм - момент, требуемый для вращения рабочей машины при скорости ω=0, ω=ω_мин;

 t_п.нагр. и t_п.доп - время пуска электродвигателя под нагрузкой и допустимое время пуска, с;

 t_п.доп=τ_раб /V;                                                                                                         (20)

где, V-скорость роста температуры при пуске, ⁰С/с;

Мп=μ_п∙Мн;                                                                                                           (21)

Ммин= μ_мин∙Мн;                                                                                                   (22)

Мкр= μ_кр∙Мн;                                                                                                       (23)

Мн=Р/ω_н;                                                                                                              (24)

Мн=2200/145,7=15,1 Нм;

Мп=2,1∙15,1=31,8 Нм;

Ммин=1,6∙15,1=24,2 Нм;

Мкр=2,2∙15,1=33,2 Нм;

31,8∙0.9²≥1,3∙19,2

25,1≥24,9 -  условие выполняется.

24,2∙0,81≥1,3∙15,1;

19,6≥19,6.

Проверка  электродвигателя на преодоление максимальной нагрузки:

Мк∙ω_к∙u²≥1,3∙Р.                                                                                                    (32)

ω_к=ω₀(1-Sк)                                                                                                          (33)

ω_к=157(1-2∙2,2∙0,07)=108,6 рад/с;

33,2∙108,6∙0,81≥1,3∙2200;

2884≥2860;

                t_п.нагр ,                                                                                  (34)

где, I- момент инерции электропривода, кг∙м²;

                    t_п.нагр ,   

                tп.доп=75/8=9,3с.

    0,05≤9,3

    Вывод: по проверяемым условиям  электродвигатель выбран правильно. 

2.9 Проверка  выбранного электродвигателя на  нагрев за цикл нагрузочной  диаграммы 

     Превышение  температуры электродвигателя над  окружающей средой за время работы определяем, пользуясь уравнением:

      ;                                                                        (35)

     где, – установившаяся температура электродвигателя, ⁰С, (36)

       – постоянная времени нагрева электродвигателя,                    (37)

     t – время работы, с;

        – удельная теплоотдача электродвигателя;                              (38)

     где =60…80⁰С– в зависимости от температурного индекса изоляции;

        – потеря мощности при  номинальном режиме;

      = Р₂-Р₁ , кВт;                                                                                       (39)

     где Р₁ – мощность двигателя, кВт;

     Р₂ – потребляемая мощность из сети, кВт;

     Р₂= ;                                                                                 (40)   

      =2,8-2,2=0,6 кВт;

      ;                                                                                        (41)

     С≈400Т  – удельная теплоемкость электродвигателя;