Электропривод передвижения тележки мостового крана по системе ПЧ-АД

Белорусский национальный технический университет

Кафедра “Электропривод и  автоматизация промышленных установок и технологических комплексов” 
 
 
 

Группа                                                                          107630Т 

    Факультет                                                                     ИТР 
 
 
 

                  КУРСОВОЙ ПРОЕКТ 

             по дисциплине  “Теория электропривода”

на  тему “Электропривод передвижения тележки

мостового крана по системе  ПЧ-АД” 
 
 
 
 
 

Исполнитель:                           Петрусевич А.Ю. 
 

Руководитель:                         Фираго Б.И.          
 

                                        

                                             Минск-2002

   

    Содержание

   1 Описание работы механизма …..……….…………………………………...3

   2 Расчет  статической мощности и времени  выполнения 

технологических операций за цикл ……… ……………………………………4

   3 Построение скоростной и нагрузочной  диаграмм механизма и 

предварительный выбор мощности ЭД .............……...... ……………….……..7

   4 Выбор  типа ЭД и расчёт оптимального  передаточного числа 

редуктора………….………………………………………………………………8

   5 Расчёт и построение упрощённой  скоростной и нагрузочной 

диаграмм  ЭП за цикл работы ……………………………………………....9

   6 Предварительная проверка ЭД  по нагреву и перегрузочной

способности…………………..………………………………………………..12

   7 Расчёт и построение естественной  механической и 

электромеханической характеристик ЭД……………. …………………….13

   8 Расчет  искусственных механических  характеристик,

обеспечивающих  выполнение технологических операций…………………

   9 Выбор преобразователя ………

   10 Расчет переходных процессов  за цикл работы и построение 

кривых w(t), M(t), I(t), ΔP(t)……………………………………………………..

   11 Окончательная проверка двигателя по нагреву и перегрузочной

способности ……………………………………………………………………..33

   12 Расчёт расхода электрической  энергии за цикл и расчёт

циклового к. п. д. ……………………………………………………………40

   13 Заключение……………………………………………………………….42 

         1 Описание работы механизма 

         В соответствии с заданием по курсовому проекту необходимо произвести расчёт электропривода передвижения тележки мостового крана по системе ПЧ-АД.

      Исходные  данные к проекту:

• Номинальная грузоподъемность крана
• Номинальная скорость тележки
• Пониженная скорость
• Диаметр колеса тележки
• Диаметр цапфы
• Длина пролёта крана
• Номинальный  к. п. д. передачи
• Продолжительность включения ПВ=60%;

     -     Цикл работы:

1)  движение  тележки с номинальным грузом  на расстояние 30м,

2)  пауза,

3)  движение  тележки без груза в исходное  положение,

4)  пауза. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2 Расчёт статической мощности и времени выполнения технологической операции за цикл работы 

          Масса тележки мостового крана связана с номинальной грузоподъёмностью и определяется по формуле:       

           Статическая сила для передвижения механизма по горизонтальному рельсовому пути: 

                             

,                  

где   - масса номинального груза и масса механизма без груза,  кг;

- коэффициент трения скольжения  в подшипниках колес (обычно для подшипников качения, - для подшипников скольжения), принимаем ;

- коэффициент трения качения  ходовых колес (обычно  , принимаем; ;

- коэффициент, учитывающий сопротивление  от трения реборд о рельсы, принимаем ;

       - радиус ходового колеса, м;

       - радиус цапфы (ступицы) ходового колеса, м.

           Статическая сила для передвижения механизма с номинальным грузом по горизонтальному рельсовому пути: 

     

, 

          Статическая сила для передвижения механизма без груза по

горизонтальному рельсовому пути: 

     

, 

           К. п. д.  передачи определяется по формуле:

,

где   - коэффициент, который можно принять равным (0,07-0,1), принимаем

- коэффициент загрузки определяется по формуле:   

, 

           Тогда КПД передачи: 

         

,                                               

           Статическая мощность при перемещении номинального груза: 

, 

          Статическая мощность при перемещении пустой тележки: 

, 

           С целью ограничения динамических нагрузок, обеспечения надёжного сцепления колёс механизмов передвижения с рельсами принимаем ускорение .

           Находим время разгона и торможения тележки.

     

 

       Определяем путь:                                                                                                                               

           Время работы в установившемся режиме определяется:

           Время работы ЭП определяется:

          Продолжительность включения: 

, 

           Исходя из формулы (2.14) время цикла: 

, 

          Суммарное время паузы: 

, 

          Суммарное время пауз разбиваем на два участка: 

, 

           Время загрузки и разгрузки: 

        Так как время цикла меньше 10мин, то режимом работы ЭП является повторно-кратковременным.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3  Построение скоростной

и нагрузочной диаграмм механизма и предварительный выбор мощности ЭД 

          Скоростная и нагрузочная диаграммы механизма представлены на рисунке 3.1

          Рисунок 3.1- Скоростная и нагрузочная диаграммы 

         Произведем предварительный выбор электродвигателя.

          Эквивалентная статическая мощность при ПВ=60% за время работы:

, 

         В качестве расчетной мощности принимаем: 

, 

где       

          Приводим двигатель к ПВ=100%:

                                                                                                                                               

                                                          

         Выбираем в каталоге электродвигатели с мощностью . 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

4 Выбор типа ЭД  и расчёт оптимального  передаточного числа  редуктора 

          В соответствии с полученными расчётами выбираем тип АД с короткозамкнутым ротором.

         По каталогу, в соответствии с принятым  Р_расч.,  выбираем двигатель так, чтобы Р_н ³ Р_расч.

       

            Таблица 4.1- Двигатели серии 4А и мощностью 7,5кВт

 
 
 

         

          Выбираем двигатель 4А132SУ3, двигатель имеет следующие данные:

Номинальный ток статора находится по формуле:

                                                                    

                    

      Полное  фазное сопротивление:

      

      Найдём  абсолютные параметры двигателя: