Формируемая компетенция:
ПК 1.1. Выполнять наладку, регулировку и проверку электрического и электромеханического оборудования.
Цель работы:
1. Повторить теоретический материал.
2. Освоить методику проверки электропривода кранового механизма на нагрев и перегрузочную способность, построение механических характеристик и нагрузочной диаграммы двигателя крана
Выполнив работу, Вы будете:
уметь:
- определять электроэнергетические параметры электрических машин и аппаратов, электротехнических устройств и систем;
- организовывать и выполнять наладку, регулировку и проверку электрического и электромеханического оборудования;
Материальное обеспечение:
калькулятор, конспект лекций, справочник
Задание:
Проверить выбранный двигатель кранового механизма на нагрев и перегрузочную способность, построить механические характеристики и нагрузочную диаграмму двигателя крана
Порядок выполнения работы:
1 Построить механическую характеристику двигателя кранового механизма
2. Двигатель привода механизма передвижения крана проверить на нагрев
3. Двигатель привода механизма передвижения крана проверить на нагрев на перегрузочную способность
4. Построить нагрузочную диаграмму двигателя кранового механизма
Ход работы:
Алгоритм расчета
Расчет и построение естественной механической характеристики асинхронного двигателя
Так как характеристика АД нелинейна, то для ее построения необходимо рассчитать четыре основные точки, соответствующие четырем основным режимам:
- первая точка соответствует режиму синхронного вращения ВМП статора и ротора;
- вторая точка соответствует номинальному режиму;
- третья точка соответствует критическому режиму;
- четвертая точка соответствует пусковому режиму.
Частота вращения ВМП статора n1, об/мин
где f1 – частота тока статора двигателя; если двигатель включен непосредственно в сеть, то f1=50 Гц;
р – число пар полюсов; последняя цифра в типе двигателя, деленная на 2, 
Номинальное скольжение SHOM
Номинальный момент двигателя Мном, Н·м
Перегрузочная способность двигателя λдв
где МКР – критический момент двигателя, Нм, МКР = Мmax=196 Нм
Критическое скольжение Sкр
Критическая частота вращения nкр, об/мин
Пусковой момент Мпуск, Н·м
Естественная механическая характеристика асинхронного двигателя показана на рисунке 41
Рисунок 41 - Естественная механическая характеристика асинхронного двигателя
Проверка выбранного двигателя на нагрев
Расчет статических моментов.
Статический момент, приведенный к валу двигателя при перемещении с грузом МПГ, Н·м
где e – количество двигателей, шт
Статический момент, приведенный к валу двигателя при перемещении без груза МПО, Н·м
где η0 – КПД холостого хода, определяется по кривым (рисунок 42), в зависимости от коэффициента загрузки Кз
Рисунок 42 – Зависимость КПД от нагрузки крановых механизмов: 1-6 кривые, соответствующие номинальным КПД соответственно 65, 70, 75, 80, 85, 90%
Расчет моментов инерции, приведенных к валу двигателя.
Момент инерции поступательно - движущихся тел, приведенный к валу двигателя
- при перемещении с грузом JПГ, кг·м2
где wДВ – угловая скорость вращения, рад/с;
- при перемещении без груза JПО, кг·м2
Момент инерции вращающихся элементов системы, приведенный к валу двигателя JВР, кг·м2
где k1 – коэффициент запаса; k1 = 1,1 ….. 1,2 /2, стр. 21/;
JР – момент инерции двигателя, кг·м2;
JM – момент инерции муфты, кг·м2
JM = (0,1 … 0,2) · JР,
JТШ – момент инерции тормозного шкива, кг·м2
JТШ = 0,3 · JР
Полный момент инерции
- при перемещении с грузом JПОЛН.Г , кг·м2
- при перемещении без груза JПОЛН.О , кг·м2
Расчет динамических моментов.
Динамический момент системы
- при разгоне с грузом МДИН.Г., Н·м
где 
- предельно допустимое угловое ускорение двигателя, рад/с2;
где аmax – максимальное линейное ускорение; при разгоне с грузом аmax = (0,1…0,3) м/с2, при разгоне без груза аmax = (0,3…0,8), м/с2
- при разгоне без груза МДИН.О., Н·м
При расчете динамических моментов необходимо соблюдение условия:
МДИН.Г ≥ МДИН.0. Это осуществляется путем подбора линейного ускорения аmax. Если вес перемещаемого груза и вес механизма мало отличаются друг от друга, то аmax следует принимать одинаковым.
Расчет пусковых моментов.
Пусковой момент, развиваемый двигателем
- при движении с грузом Мпуск.г, Н м
- при движении без груза Мпуск.о, Н м
Расчет тормозных моментов.
Тормозной момент, развиваемый двигателем
- при движении с грузом МТГ, Н·м
МТГ = к2 × МПГ ,
где к2 – коэффициент запаса торможения, к2 = 1,25 /2, стр.23/
- при движении без груза МТО, Н·м:
МТО = к2 × МПО
Расчет времени переходных процессов.
Время разгона механизма
- с грузом tПГ, с
- без груза tПО, с
Время торможения механизма
-с грузом tТГ, с
- без груза tТО, с
Расчет скоростей передвижения крана.
Фактическая скорость передвижения крана
- с грузом Vг, м/с
где ωПГ – значение угловой скорости, соответствующее развиваемому моменту МПГ, определяется по естественной механической характеристике двигателя
- без груза Vо, м/с
где ωПО – значение угловой скорости, соответствующее развиваемому моменту МПО определяется по естественной механической характеристике двигателя
Пути, пройденные краном при пуске и торможении
- при пуске с грузом SПГ, м
- при пуске без груза SПО, м
- при торможении с грузом SТГ, м
- при торможении без груза SТО, м
Путь движения с установившейся скоростью
- с грузом SУГ, м
SУГ = L – SПГ – SТГ
- без груза SУО, м
SУО = L – SПО – SТО
Время установившегося движения
- с грузом tУГ, с
- без груза tУО, с
Фактическая продолжительность включения ПВф, %
где tP – время работы, с
tP = tПГ + tУГ + tТГ + tПО + tУО + tТО
Время пауз tО, с
Расчетный эквивалентный момент МЭР, Нм
Эквивалентный момент, пересчитанный на стандартное значение ПВст, МЭ , Н м
Так как МНОМ ≥ МЭ, - двигатель на нагрев проходит.
Нагрузочная диаграмма показана на рисунке 43.
Рисунок 43- Нагрузочная диаграмма
Проверка двигателя на перегрузочную способность
Условие проверки:
λРАСЧ.≤ λДВ,
где lрасч– расчетная перегрузочная способность двигателя;
где Ммax– максимальный из моментов нагрузочной диаграммы, Н·м
lдв- каталожная перегрузочная способность
где Ммax– максимальный момент двигателя, выбранного из каталога, Н·м
Так как λРАСЧ. < λДВвыбранный двигатель проходит на перегрузочную способность
Форма представления результата:
Работа в тетради. Ответы на контрольные вопросы:
1. Какой метод проверки двигателя на нагрев используется в данной практической работе?
2. Ваши дальнейшие действия, если двигатель не проходит на нагрев и перегрузочную способность?
3. Что характеризует перегрузочная способность двигателя?
4. Каким моментом ограничивается перегрузочная способность двигателя?
5. Что называется нагрузочной диаграммой?
6.Что называется естественной механической характеристикой двигателя?
infopedia.su
Cтраница 4
Перегрузочная способность асинхронных электродвигателей уменьшается при понижении напряжения сети. [47]
Перегрузочная способность различных двигателей ограничивается различными причинами. Для двигателей постоянного тока это ограничение является наиболее жестким, ибо связано с условиями коммутации тока якоря коллектором. Известно, что перегрузка этой машины по току приводит к возрастанию искрения под щетками. Наибольшее значение тока, при котором обеспечивается удовлетворительная коммутация, и ограничивает предельно допустимое значение момента двигателя Мдоп. [48]
Перегрузочная способность термоэлектрических приборов очень невелика, так как даже кратковременное 10-процентное превышение номинального значения тока может вызвать перегорание нити нагревателя. [49]
Перегрузочная способность вентильно-машинного каскада может быть определена следующим образом. [50]
Перегрузочная способность силовых трансформаторов и кабелей регламентирована в ПУЭ и других официальных документах. Заводы отказываются указать какие-либо цифры перегрузочной способности, хотя, несомненно, она имеется. [51]
Перегрузочная способность приборов электромагнитной системы очень высока. Они выдерживают кратковременную перегрузку ( повышение величины тока, превышающую номинальный ток до 100 раз. Такой перегрузочной способности не имеют никакие другие системы приборов. [53]
Потребная перегрузочная способность гребных двигателей, как правило, не превышает 2 / Ин. Режим работы гребных установок-длительный. [55]
Перегрузочная способность асинхронного короткозамкнутого электродвигателя является важным его свойством, заключающимся в том, что электродвигатель может развивать момент на валу до определенного максимума, после чего при дальнейшем увеличении нагрузки станка электродвигатель, как это видно из кривой 2 на фиг. [56]
Перегрузочная способность агрегатов тяговых подстанций в расчет пропускной способности не принимается и используется для обеспечения бесперебойного движения поездов в периоды повышенных нагрузок, возникающих при увеличении размеров движения сверх расчетных. [57]
Перегрузочная способность цм нормальных асинхронных двигателей колеблется в пределах 1 7 - 2 5 Мя. Меньшая величина относится к двигателям с малой скоростью вращения. [58]
Перегрузочную способность особенно важно учитывать при повторно-кратковременном и кратковременном режимах и при пиковом характере нагрузки. [59]
Перегрузочную способность особенно важно учитывать при повторно-кратковременном и кратковременном режимах работы и при пиковом характере нагрузки. Для асинхронных и синхронных электродвигателей величина / указывается в каталогах. [60]
Страницы: 1 2 3 4 5
www.ngpedia.ru
По численному значению МЭКВ в каталоге или справочнике выбирают электродвигатель, исходя из условия МН ≥ МЭКВ, где МН – номинальный момент электродвигателя, указанный в каталоге или справочнике.
При выборе типа (модификации, исполнения, степени защиты и т. д.) электродвигателя следует учитывать режим работы, условия эксплуатации, категорию помещения.
В том случае, если в каталоге приведена мощность электродвигателя, а не значение момента, то номинальный момент двигателя определяется по формуле
МНОМ = (9570 · РH ) / ( nC · ( 1 - SН )) , (5.5)
где PH – значение номинальной мощности электродвигателя, кВт;
nС – значение синхронной скорости электродвигателя, мин - 1 ;
SН –значение номинального скольжения электродвигателя.
При правильно выбранном двигателе должны соблюдаться следующие условия
IН ≥ IЭКВ ; РН ≥ РЭКВ ; МН ≥ МЭКВ,
где IН; РН ; МН – соответственно номинальный ток, номинальная мощность
и номинальный момент электродвигателя.
После выбора электродвигателя по одному из методов эквивалентных величин необходимо произвести проверку электродвигателя на перегрузочную способность, которая характеризуется коэффициентом перегрузки.
Коэффициент перегрузки представляет собой отношение максимально допустимого (критического) момента двигателя МMAX. ДВ к его номинальному моменту МНОМ.
Для того чтобы удовлетворить требованиям кратковременных перегрузок для данного привода, необходимо, чтобы максимально допустимый момент двигателя МMAX. ДВ был больше максимального момента действующего МMAX. ДЕЙСТВ со стороны нагрузки (машины, агрегата).
Коэффициент перегрузки двигателей различных видов и типов различен.
Для асинхронных двигателей коэффициент перегрузки КП = 1,7 – 3,5; для синхронных двигателей КП = 1,65; для двигателей постоянного тока независимого и смешанного возбуждения КП = 2,0 – 2,5; для двигателей последовательного возбуждения КП = 2,5 – 3,0.
При выборе асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором, кроме проверки на перегрузочную способность, необходимо проводить проверку по пусковому моменту МП ДВ двигателя, так как для таких двигателей эта величина обычно невелика.
При этом необходимо соблюдать условие МП ДВ > МСТ. НАЧ, где МСТ. НАЧ – начальный статический момент, создаваемый производственной машины или приводным механизмом.
Значение пускового момента электродвигателя определяется по формуле
МП ДВ = МНОМ · mП , (5.6)
где mП – кратность пускового момента (определяется по каталогу или
справочнику).
Значение максимально допустимого момента МMAX. ДВ электродвигателя определяется по формуле
МMAX. ДВ = МНОМ · mКР , (5.7)
где mКР – кратность критического (максимально допустимого) момента
двигателя (определяется по каталогу или справочнику).
Значение минимального момента МMИН. ДВ электродвигателя опреде-ляется по формуле
МMIN. ДВ = МНОМ · mMIN , (5.8)
где mMIN – кратность минимального момента двигателя (определяется по каталогу или справочнику).
Следует помнить, что у большинства асинхронных электродвигателей минимальный момент двигателя развивается при значении скольжения равном от 0,9 до 0,7, т.е. почти сразу после пуска двигателя.
Если в нагрузочной диаграмме с переменной нагрузкой можно выделить время (стадию) пуска, торможения с последующей остановкой (т.е. это позволяет масштаб диаграммы особенно по оси времени), то для двигателей с самовентиляцией расчёт эквивалентной мощности ведётся с учётом поправочных коэффициентов α и β, учитывающих ухудшение теплопередачи при снижении частоты вращения или останове двигателя по формуле (5.9).
РЭКВ = 
, (5.10)
где t1 – время пуска или торможения;
to – время паузы.
Коэффициенты α и β определяются экспериментально. Ориентиро- вочно их можно принять α = 0,75 – 0,5 и β = 0,5 – 0,25. Большие значения данных коэффициентов соответствуют двигателям постоянного тока, а наименьшие – асинхронным двигателям.
Если график нагрузки имеет значительные наклонные участки (рисунок 5.2), эквивалентную мощность определяют по формуле
РЭКВ = 
, (5.11)
Р Р2 Р3 Р1 Р4 Р5 t1 t2 t3 t4 to
vunivere.ru
