Расчет электропривода грузоподъемного механизма

 

Момент  на валу электродвигателя при подъеме  холостого гака:

 

,      (59)

 

где   - КПД при (определяется по кривой /1/ ).

Моменту соответствует скорость двигателя и ток:

,

Приведенный к валу двигателя момент инерции  электропривода (без груза):

         (60)

Время разгона при подъемем холостого  гака:

 

      (61)

 

Тормозной момент при отключении двигателя  в конце подъема гака:

 

     (62)

 

Время остановки поднимаемого гака:

        (63)

Скорость  подъема холостого гака:

        (64)

Путь, пройденный гаком при разгоне и торможении:

       (65)

Время установившегося движения при подъеме  холостого гака:

         (66)

 
 
 
 
 
 

     6.4. Силовой спуск  холостого гака.

 

Момент  на валу электродвигателя при опускании  холостого гака:

 

,            (67)

Моменту соответствует скорость двигателя и ток:

,

.

Время разгона при опускании холостого  гака:

      (68)

Тормозной момент при отключении двигателя:

 

     (69)

Время остановки опускаемого гака:

        (70)

Скорость  опускания холостого гака:

 

        (71)

Путь, пройденный гаком при разгоне и торможении:

 

       (72)

Время установившегося движения при опускании  холостого гака:

         (73)

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Расчетные данные работы двигателя сводим в таблицу 6, пользуясь которой можно построить нагрузочную диаграмму.

 

Таблица 6 - Расчетные данные работы двигателя

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

7. Проверка по нагреву  и перегрузочной  способности выбранного

  двигателя.

 

     7.1. Определение производительности лебедки.

 

Полная  продолжительность цикла (из таблицы 6):

 

        (74)

 

Число циклов в час:

         (75)

 

     7.2. Проверка выбранного  двигателя на нагрев.

 

Расчетная продолжительность включения:

        (76)

Эквивалентный ток при повторно-кратковременном  режиме, соответствующий расчетной ПВ% (полагая ток плавно спадающим от пускового до рабочего, берем его среднее значение, тем более, что время переходного процесса ничтожно мало):

=52.06 А            (77)

 

Эквивалентный ток при повторно-кратковременном режиме, пересчитанный на стандартную ПВ% выбранного двигателя

 

       (78)

 

Таким образом, , т.е. в заданном режиме работы выбранный двигатель не будет перегреваться.

 
 
 
 
 
 
 
 

8. Описание схемы электропривода грузоподъемного механизма с ПЧИ на основе инвертора напряжения.

 

     Силовая часть преобразователя частоты с инвертором напряжения включает в себя управляемый выпрямитель УВ, автономный инвертор напряжения с группой вентилей прямого (ПТ) и обратного (ОТ) токов и блоком коммутации (показан на схеме условно блоком БК), а также ведомый сетью инвертор ВИ. Управление электроприводом производится от сельсинного командоконтроллера, имеющего, кроме того, две кулачковые шайбы для выбора направления через реле РВ и РН и нулевую шайбу для обеспечения нулевой защиты через контактор КЛ. Реле РВ и РН подают сигнал на реверсирование двигателя, осуществляемое изменением порядка, открывания вентилей АН. Сигнал с выхода сельсина командоконтроллера преобразуется блоком командного управления БУК в напряжение управления частотой и напряжением преобразователя, выполняемого блоками БУЧ и БУН. Каждый из этих блоков включает в себя узлы, которые осуществляют управление АИ по каналу регулирования частоты и УВ и ВИ по каналу регулирования напряжения. Помимо задающего сигнала от БУК на блок управления напряжением БУН подается сигнал обратной связи по напряжению U  от датчика ДН и обратной связи по току от датчика ДТ. Благодаря этому обеспечивается требуемый закон частотного регулирования с коррекцией по активному току нагрузки. Сигнал, пропорциональный активному току нагрузки, подучается на выходе ДТ благодаря тому, что на его входах суммируются два сигнала от тока УВ и ВИ.

     Система регулирования обеспечивает также  перевод электропривода на повышенную скорость при перемещении малых грузов. Переход на эту скорость выполняется по сигналу, поступаемого с блока датчика тока БДТ после разгона двигателя до скорости, соответствующей номинальной частоте, при снижении тока до значения, которое соответствует нагрузке, составляющей 40%

от номинальной. В зависимости от требований к электроприводу повышенная скорость реализуется при частотах от 75 до 100 Гц.

В схеме  ПЧИ предусмотрена защита от токов  короткого замыкания и перегрузки двигателя, осуществляемая блоком зашиты Б3 по сигналу, пропорциональному суммарному току преобразователя. При превышении током определенного значения блок БЗ снимает управляющие импульсы с УВ и ВИ. Плавность пуска и торможения обеспечивается задатчиком темпа, входящим в блоки БУН и БУЧ. Управление тормозом производится от реле РТ.

К схеме  электропривода грузоподъемного механизма  большой мощности на

основе  инвертора напряжения.

АД - асинхронный  двигатель;

ДГТ - двигатель  гидротолкателя тормоза;

УВ  - управляемый выпрямитель;

АИ - автономный инвертор с группой вентилей прямого(ПТ) и  обратного (ОП) тока;

БК - блок коммутации;

ВЦ -  ведомый инвертор.

 
 
 
 
 

10. Список литературы

 

1. Чекунов  К.А. Судовые электроприводы и  электродвижение судов. – Л.: Судостроение, 1976. – 376с.

 

2. Теория электропривода. Методические указания к курсовой работе для студентов дневных и заочных факультетов высших учебных заведений по спец. 1809 “Электрооборудование и автоматика судов”. – Калининград, 1990.

 

3. Чиликин  М.Г. Общий курс электропривода. – М.: Энергия, 1981.