Механизм подъема крана (стр. 3 )

В ряде случаев электропривода должен обеспечить значительный диапазон регулирования скорости вращения, высокую плавность разгона, торможения и перехода с одной характеристики на другую, что является условием надежной работы крана в целом. При работе на пониженных скоростях вращения значительно ухудшается теплоотдача электрической машины, поэтому при выборе электродвигателя следует предусмотреть запас по мощности (3…5)%.

4.1. Предварительный выбор электродвигателя

Необходимая мощность электродвигателя:

кВт,  (4.1)

где z – число приводных двигателей механизма подъема.

Поскольку расчетная относительная продолжительность включения двигателя отличается от стандартной продолжительности, то необходимую мощность электродвигателя следует привести к стандартному для механизмов подъема значению =60%:

кВт.  (4.2)

По величине расчетной мощности из каталога предварительно выбирается крановый асинхронный электродвигатель 4МТН355М10, у которого / Паспортные данные электродвигателя представлены в таблице 4.1.

  Таблица 4.1

132	585	315	0,68	350	327	5690	12,8	0,014	89	0,014

4.2. Проверка электродвигателя на перегрузочную способность

Максимальное значение момента сопротивления на валу электродвигателя:

Нм,  (4.3)

где– номинальная частота вращения выбранного электродвигателя.

Проверка электродвигателя на перегрузочную способность выполняется по условию

  (4.4)

где – максимальное значение момента сопротивления, Нм; – максимальный вращающий момент электродвигателя, 0,8 – коэффициент, учитывающий снижение момента электродвигателя при уменьшении напряжения питающей сети на 10%.

Поскольку неравенство (4.4) выполняется, то электродвигатель проходит по перегрузочной способности.

Общее передаточное число редуктора подъема определяется из выражения:

  (4.5)

где – радиус лебёдки барабана, м.

4.3. Проверка двигателя на нагрев

               

4.3.1. Расчет моментов сопротивления на валу электродвигателя

Момент при подъеме номинального груза:

.  (4.6)

Момент при опускании номинального груза:

  (4.7)

где .

Момент статический при подъеме пустого гака:

  (4.8)

где

  (4.9) 

  (4.10)

Момент статический при cпуске пустого гака:

  (4.11)

где – величина к. п.д. при пуске пустого гака.

4.3.2. Расчет начального пускового момента электродвигателя

Суммарный приведенный момент инерции ведущей массы всей системы

  (4.12) 

где 1,1…1,2 – коэффициент, учитывающий моменты инерции барабана и редуктора (меньшее значении принимается для кранов меньшей грузоподъемности);
– момент инерции ротора двигателя, кг∙м2; – момент инерции муфт.

Максимально допустимое значение начального пускового момента определяем с учетом влияния динамического момента, обусловленного суммарным приведенным моментом инерции на валу электродвигателя:

  (4.13) 

где – расчетное значение момента сопротивления на валу; –  коэффициент для приводов, с постоянным избыточным моментом при пуске двигателя принимается равным 1; – средняя величина ускорения.

4.3.3. Определение токов исполнительного электродвигателя

По значению моментов, рассчитанных в разделе 4.3.1, определяются соответствующие значения токов электродвигателя для каждой операции механизма подъема в соответствии с циклограммой:

  (4.14)

где – номинальный ток статора электродвигателя, А; –  расчетное по п.4.3.1 значение момента, Нм; Нм – номинальное значение момента,

4.3.4. Среднее квадратичное значение тока статора электродвигателя при пуске

Для приводов с линейно убывающим избыточным моментом при пуске

  (4.15)

A,

где ;

;

– значение тока двигателя, соответствующее начальному пусковому моменту ; – значение тока электродвигателя, соответствующие моменту переключения .

Значение тока статора электродвигателя в повторно-кратковременном режиме работы  в течение цикла

, А,  (4.17)

где – токи и длительности переходных режимов, А, с; – токи и длительности установившихся режимов, А, с,

Значение расчетной электрической нагрузки, которая эквивалентна действительной по эффекту теплового воздействия на электродвигатель составляет

А,  (4.18)