Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  

Загрузка...

Выбор электрооборудования грузового лифта - файл 1.doc


Выбор электрооборудования грузового лифта
скачать (2486 kb.)

Доступные файлы (1):

1.doc2486kb.20.11.2011 17:40скачать

содержание

1.doc

Содержание

Введение

  1. Общая часть.

    1. Краткая характеристика лифта с описанием основных узлов кинематической схемы.

    2. Описание режима и цикла работы электрического привода лифта.

  2. Специальная часть.

    1. Расчет мощности эл. двигателя электрического привода лифта и выбор его в каталоге.

    2. Расчет пусковых сопротивлений графическим и аналитическим способом.

    3. Выбор ящиков сопротивления, кнопок управления, рычажных переключателей, этажных переключателей и реле дверных контактов, ловителей, конечных выключателей.

    4. Описание работы электрической схемы.

  3. Организация и экономика.

    1. Спецификация основного оборудования.

    2. Сметная стоимость эл. оборудования

Список литературы.

Введение
К числу самых распространенных механизмов вертикального транспорта относятся лифты. Они находят широкое распространение в зданиях современных промышленных предприятий и в жилых домах. Служат для перемещения грузов в вертикальном направлении по строго определенному пути. По назначению лифты разделяются на пассажирские, грузовые с проводником и без проводника, специальные, грузопассажирские.

В настоящее время лифты выполняются с высокой степенью автоматизации операций по открыванию и закрыванию двери, по передвижению и остановке кабины, они отличаются безусловной безопасностью, комфортабельностью и общедоступностью пользования.

Все электрооборудование лифтов выполняется в соответствии с “Правилами устройства и безопасной эксплуатации лифтов ”.

Напряжение главных цепей в шахтах, кабинах и на этажных площадках должно быть не выше 380 В., осветительных цепей, цепей управления и сигнализации - не выше 220 В, переносных ламп - не выше 36 В.

Для управления лифтами, кроме аппаратуры общего применения (контакторы, реле, кнопки управления, конечные выключатели и др.) используется специальная аппаратура: этажные переключатели, переключатели скорости, индуктивные датчики, контакты пола, дверные контакты, контакты ловителя, магнитная отводка и этажные реле.


  1. Общая часть




    1. Краткая характеристика лифта с описанием основных узлов кинематической схемы.

Основными узлами оборудования для грузовых лифтов являются: канаты, противовес, кабина, подъемная лебедка, двигатель, тормоз и аппаратура управления.




На рисунке показан общий вид кинематической схемы лифта. В шахте, которая ограждена со всех сторон, по направляющим перемещается кабина К, подвешенная на несущих канатах НК. Эти канаты навиваются в несколько заходов в клиновидные или полукруглые дорожки на поверхности канатоведущего шкива КШ. Между главными канатами и шкивом КШ осуществляется связь за счет трения, а не жестким креплением, как в барабанных лебедках мостовых кранов. Противовес ПР подвешен на противоположном конце канатов КШ . Противовес движется по своим направляющим. От двигателя Д через червячный редуктор Р сообщается движение шкиву и несущим канатам. В верхней части кабины современных лифтов устанавливается электропривод дверей, который через систему рычагов раздвигает створки дверей. При помощи гибкого кабеля подводится питание к двигателю дверей, а так же к аппаратуре управления и сигнализации, расположенной в кабине лифта. Через этот же кабель осуществляется связь с электрооборудованием, находящимся вне кабины.

На общей раме монтируются двигатель, редуктор, тормозной электромагнит, канатоведущий шкив и вместе со шкивом устанавливаются в машинном помещении, чаще всего над шахтой.

Высокие требования безопасности пользования лифтом вызывают необходимость применения специального оборудования, действующего при различного рода повреждениях и авариях. На валу двигателя установлен электромагнитный тормоз Т, затормаживающий привод при снятии напряжения с двигателя при нормальной работе и в аварийных режимах.




    1. ^ Описание режима и цикла работы электродвигателя привода лифта.




Электропривод лифта должен обеспечивать реверсивную работу двигателя, плавный пуск и торможение при условии, чтобы ускорения и замедления, а так же их производные не превышали установленные нормы, минимальное время переходных процессов, точную остановку кабины против уровня пола этажа.

Выполнение этих требований связано с некоторыми особенностями лифтов, которые видны из формулы производительности лифта:



Где Ек- емкость кабины;

Н-высота подъема, м;

�� – скорость движения кабины, м/сек.;

∑t- полное затраченное время, сек.;

Лифты с большой скоростью движения кабины (выше 2 м/с) если они должны делать остановки на каждом этаже, не используются по скорости, ибо на одном перегоне между этажами (при Н = 3,2-3,6 м.) по условиям заданного ускорения кабина не может развивать скорость выше 1,6-1,8 м/с, так как по достижении такой скорости ее опять требуется снижать для достижения точной остановки. Скорость кабины более 1,5 м/с применяется для скоростных лифтов в том случае, если они работают с экспрессными зонами, то есть обслуживает не все этажи подряд, а кратные 2 или 5. Допустимые значения ускорения кабины при пуске и замедлении ее работы для тихоходных и быстроходных лифтов1,5 м/с2, для скоростных лифтов- 2,5 м/с2.

Максимальное замедление при остановке кнопкой “стоп” не должно превышать 3,0 м/с2 наибольшая допустимая скорость ускорения ограничивается значениями 3-4 м/с2 .

Для привода лифтов применяются двигатели с жесткими механическими характеристиками, специально рассчитанные повторно-кратковременный режим работы.



  1. Специальная часть




    1. Расчет мощности электрического двигателя электропривода лифта и выбор его в каталоге.


Выбор мощности двигателя лифта заключается в предварительном подборе двигателя по статической нагрузке за цикл работы и последующей проверке на нагрев с учетом переходных процессов при пуске и торможении привода.

Современные лифты имеют противовесы, которые выбираются с таким расчетом, чтобы противовес уравновешивал силу тяжести пусковой кабины G0 и части номинального поднимаемого груза αGном:

Gпр=G0+ αGном (1) (Л-4. Стр. 172)

Где Gпр – сила тяжести противовеса, Н;

α- коэффициент уравновешивания, который обычно принимается равным 0,4-0,6.
Если пренебречь трением в направляющих кабины, и противовеса, то без учета силы тяжести несущих канатов ^ НК усилие Fc на канатоведущем шкиве КШ определяется как разность сил F1 и F2

Fc= F1- F2 = G-αGном (2) (Л-4, стр. 173)

Где F1= G0+ G

F2= Gпр

F1 и F2 –усилия в набегающей и сбегающей ветвях канатов, Н

Gном=mномq

G0=m0q

Где m0-масса кабины

mном- грузоподъемность лифта(1500 кг)

q- Ускорение свободного падения

Gном= 1500∙9,8= 14700 Н

G0=750∙9,8= 7950 Н

Gпр=14700+0,5∙7950=18375 Н
F1= 7950+14700= 22650 Н

F2= Gпр=18375 Н

Fc=22650-18375=4275 Н
Из формулы следует, что нагрузка двигателя определяемая усилием Fc зависит от загрузки кабины и от коэффициента уравновешивания α .

Кроме того значительной высоте подъема Н и большой грузоподъемности лифта существенное влияние на нагрузку станет оказывать сила тяжести несущих канатов. В этих случаях лифты снабжают уравновешивающим канатом УК.

При Fc>0 двигатель лифта будет работать в двигательном режиме при подъеме кабины и в генераторном режиме при ее опускании, при Fc<0 – в генераторном режиме при подъеме и в двигательном при спуске.

Статические мощности и момент на валу двигателя определяются по формуле:





(3) (Л-4 стр.174)




Где Pc1,Mc1 и Pc2, Mc2- мощность , кВт и момент Н∙м, при работе привода соответственно в двигательном и генераторном режимах;

Dкш – диаметр канатоведущего шкива, м.

ip- передаточное число редуктора;

ηp1 и ηp2 – КПД редуктора при прямой и обратной передаче мощности.





Поскольку нагрузка лифта и циклы его работы, как правило, могут быть весьма различными, то предварительный выбор мощности двигателя удобнее выбрать исходя из условного расчетного цикла. Этот цикл состоит из рабочих операций подъема номинального груза с первого этажа на последний и спуска пустой кабины на первый этаж.

Приняв, что скорости подъема и спуска кабины ��к одинаковы и равны номинальной скорости ��ном , т.е. времена подъема (tп) и спуска (tс) равны и , определив по формулам (3) значения статических мощностей Pc1 и Pc2 для указанных нагрузок, находят эквивалентную статическую мощность за суммарное время рабочих операций.



При расчете Pc1 и Pc2 допустимо считать, что значения КПД редуктора ηp1= ηp2р ном

Тогда требуемая мощность двигателя Pдв , кВт при ПВном определится как

(5) (Л-4 стр. 175)

Где = 1,3 ÷1,5 – коэффициент запаса, учитывающий влияние на нагрев двигателя динамических нагрузок, которые обычно бывают значительными.



Необходимая угловая скорость двигателя, рад/с.

(6) (Л-4 стр. 175)





=340,13 об/мин

Затем по каталогу выбирают двигатель повторно – кратковре- менного режима работы по условиям

PномPдв ;

Выбираем двигатель: 4АК 160М 8У3; P = 11 кВт

Проверяем выбранный двигатель на перегрузочную способность.

Примем расчетную скорость т.е. двигатель работает с постоянной нагрузкой и скоростью.



Где Рр – расчетная мощность двигателя

- частота вращения двигателя









0,14>0,13


2.2 Расчет пусковых сопротивлений графическим и аналитическим способом.
Пусковые сопротивления.

Для пуска и торможения электроприводов требуются определенные значения моментов. Их определяют соответствующим расчетом сопротивлений в силовой цепи двигателя. Рассматриваемые ниже методы расчетов справедливы для номинальных значений питающего напряжения и магнитного потока.

^ Тормозные сопротивления.

Сопротивления для торможения рассчитываются на основании выражений. При торможении противовключением в соответствии внешнего сопротивления Rв.ш.пв. в цепи якоря.

Rв.ш.пв.=[(Uc+E)/Ιт]-Rдв (7)

Где Е- ЭДС якоря при начальной угловой скорости торможения ��т

Ιт - допустимый начальный ток при торможении.
Для динамического торможения внешнее сопротивление

Rв.ш.пв.=(E/Ιт)-Rдв (8)
^ Регулировочные сопротивления.

Чтобы получить угловую скорость, меньшую чем на естественной характеристике при номинальной нагрузке, сопротивление рассчитывают по формулам для двигателя независимого и последовательного возбуждения соответственно.

(9)


Где - угловая скорость на реостатной характеристике при номинальном токе.

Для нескольких ступеней пуска, торможения и регулирования угловой скорости двигателя сопротивления каждой ступени определяют при соответствующих значениях угловых скоростей на реостатных характеристиках.

Определение значения сопротивления пускового реостата и времени разгона электропривода до номинальной угловой скорости.

Каталожные данные двигателя 4АК 160М 8У3:

Pном = 11 кВт; Uном=220; КПД=0,86; 750об/мин; Cos φ=0,72; Ιном=16,5 А.

Момент инерции якоря Јдв =0,058 кГ∙ м2

Сопротивление нагретых обмоток якоря, обмоток добавочных полюсов и последовательной обмотки Rдв = 1,45 Ом

Данные механизма: приведенный к валу двигателя момент инерции механизма Јм =0,7 Јдв

Јм =0,7∙0,058= 0, 0406 кГ∙ м2

Приведенный к валу двигателя момент статической нагрузки двигателя Мст=0,8Мном.

Ограничения динамического момента нет.

^ Момент инерции электропривода.

Ј= Јдв+ Јм

Ј=0,058+0,0406=0,099 кГ∙ м2

Номинальный момент двигателя

Мном= Pном /

Мном= 11∙10-3/35,6= 308,9 Н∙м

Момент статической нагрузки

Мст=0,8Мном

Мст=0,8∙308,9=247,19 Н∙м

Номинальное сопротивление двигателя

Rном=Uном/ Ιном

Rном=220/16,5=13,3 Ом

Относительное сопротивление двигателя

R#дв= Rдв/ Rном

R#дв=1,45/13,3=0,11 Ом.

Принимаем максимальный пусковой ток

Ι1=2,2Ιном или Ι#1=2,2 А

Отношение пускового тока Ι1 к току переключения Ι2.





Где m = 4- число пусковых ступеней.

Сопротивления пускового реостата:






Ом








Сопротивление пускового реостата





Ток переключения ступеней

Ι#2= Ι#1

Ι#2=2,2/1,42=1,55 A

Среднее значение тока двигателя при разгоне

Ι#ср=0,5(Ι#2+ Ι#2)

Ι#ср=0,5(2,2+1,55)=1,87 А

Среднее значение момента

Мср=1,76∙308,9=543,6 Н∙м

Время разгона привода до номинальной угловой скорости.





Дополнительное время принимается равным 0,1 (∑tpi+∑tpi)

Оно учитывает время движения кабины на пониженной скорости, время возможных задержек и другие факторы.

Время остановки (пауза) – это время необходимое для открытия и закрытия дверей кабины и шахты , входа и выхода пассажиров, погрузки и разгрузки грузов, а так же для включения двигателя лифта.

Задаемся значением продолжительности включения ПВрасч.

Согласно действующим стандартам лифты по продолжительности работы делятся на 4 категории: Л, С, Т, и ВТ. Время одного включения двигателя, его работы и последующей остановки , называется рабочим циклом. Продолжительность цикла обычно не более 10 минут.

Промышленность выпускает электродвигатели для лифтов, рассчитанные на 15, 25, 40, 60%-ную относительную продолжительность включения.

Величина ПВ показывает, сколько времени двигатель находится включенным во время цикла.



(10)

Время равномерного хода двигателя можно определить по формуле:

(11) (Л-2 стр. 53)
- путь пройденный рабочим органом, с установившейся скоростью

(12) (Л-2 стр. 52)
Где Н- высота подъема,Н=20м

- путь пройденный рабочим органом за время пуска

()

- путь пройденный рабочим органом за время торможения ()







Исходя из условий технологического процесса принимаем время паузы равное



Что удовлетворяет техническим требованиям выбранного двигателя.

Определяем ПВ



tn- время пуска привода(tn=0,4 сек)

tn-время торможения (tn=0,2 сек)

Следовательно, выбираем 15% работы ПВ.

^ Построение нагрузочной диаграммы.




Где tn- время пуска

tn-время торможения

tр-время работы

t0-время паузы

М0- момент пуска

Мр- момент работы

Мm- момент торможения

Электрические машины не должны нагреваться свыше допустимых пределов.

По нагрузочной диаграмме определяем по нагреву момент двигателя за время его работы без учета времени пауз.

(12) (Л-2 стр. 49)

Где Мn и Мm – моменты развиваемые двигателем при пуске и торможении.

После этого производим перерасчет эквивалентного момента на ближайшую статическую продолжительность включения.

(13)

Где - действительная продолжительность включения двигателя

- ближайшая по величине стандартная продолжительность включения по отношению к действительной ПВ.

Если полученный в результате расчета момент Мэн, двигатель , который был предварительно выбран, по условиям нагрева проходит.

Если же Мэн, то необходимо задаться следующим габаритом двигателя и расчет производить вновь.

Определяем эквивалентный момент:


Где





Где - грузоподъемность лифта

- диаметр барабана

m-число полиспастов

i-передаточное отношение

η-КПД привода



Пересчитаем эквивалентный момент на ПВ= 15%:

(14)



Поскольку Мн = 308,9>Мэ= 253,35, то двигатель по условию нагрева проходит.

Для построения механической характеристики асинхронного двигателя воспользуемся формулой Клосса:
(15) (Л-3 стр. 61)

Где Мк – критический момент двигателя.

(16) (Л-3 стр. 62)

- критическое скольжение двигателя.

(17) (Л-3 стр. 61)

λ – перегрузочная способность двигателя.

- номинальное скольжение двигателя.

(по паспортным данным )
Критическое скольжение двигателя



Критический момент двигателя



Для построения механической характеристики переходим от скольжения к числу оборотов на основании уравнения


Скольжение определяется в пределах от 0 до 1.

S=0

S=0,02

S=0,04

S=0,06

S=0,08

S=0,1

S=0,3

S=0,5

S=0,8

S=0,9

S=1

При тех же скольжениях находим по формуле Клосса соответствующие им моменты.

S=0
S=0,02
S=0,04
S=0,06
S=0,08
S=0,1
S=0,3
S=0,5
S=0,8




S=0,9
S=1

Пользуясь этими значениями построим естественную нагрузочную характеристику.




    1. Выбор ящиков сопротивления, кнопок управления, рычажных переключателей и реле, дверных контактов, ловителей, конечных выключателей.


Электрооборудование кабины и шахты лифта
Исходя из полученных данных произведем выбор оборудования.

Оборудование выбирается из каталогов и заносится в таблицу





Электрооборудование

марка

1

Асинхронный двигатель с фазным ротором

4АК 160М8У3

2

Тормозной электромагнит

КМТД-100

3

Комплексное низковольтное устройство управления лифтом

ШДК 59/6-А

171 УХЛ УН1

4

Вводное устройство

ВУ-3У3

5

Электромагнитная отводка

ЭМО-1

6

Контакты дверные

ДШ1-ДШ9

7

Кнопочный пост

ПЛ-4400УЗ

8

Вызывная аппаратура (кнопки)

ВП-54УЗ

9

Контакты пола

КП-1÷КП-9

10

Выключатель ловителей

ВК-200ГБУ2

11

Контакты ловителей

КЛ

12

Этажные переключатели

ДПЭ 101УЗ

13

Реле этажное

РЭВ-811

14

Контакторы

ПА-422

КТПВ-421




    1. Описание работы электрической схемы лифта



Пуск двигателя производится в три ступени с управлением в функции времени при помощи механических реле времени, пристроенным к контакторам KM1.6, KM2.6, KM3, KM4. Параллельно статорной обмотке подключен тормозной электромагнит YB, растормаживающий механизм лифта при включении.

Этажные переключатели SA1-SA5 установлены каждый на своем этаже . На панели управления лифтом находятся этажные реле K1-K5. Таким образом количество этажных переключателей и этажных реле соответствует числу этажей, обслуживаемых лифтом. Электрооборудование, расположенное в кабине, связанно с панелью управления гибким кабелем. Контакты конечного выключателя ВК, ограничивающего в аварийных случаях ход кабины вверх и вниз, включены непосредственно в статорную цепь двигателя. Движение кабины невозможно при открытых дверях шахты и кабины, что обеспечивается контакторами SQ6.1 –SQ6.5 и SQ3 в цепи управления. В эти же цепи включены: контакт конечного выключателя SQ5, контролирующего натяжение канатов (размыкающегося при их ослаблении или разрыве); контакт ловителя SQ4, размыкающийся при срабатывании механизма ловителя; контакты пола SQ1 и SQ2, которые разомкнуты если кабина заполнена и замкнуты когда пуста.

Предположим что необходимо подняться с первого этажа на четвертый. Пассажир входит в кабину. При этом контакты пола размыкаются и разрывают цепь вызывных кнопок 1-5, исключая наружное управление. Далее управление лифта производится из кабины. Пассажир закрывает двери шахты , замыкая Д1, а так же ДК и нажимает кнопку 4 эт. ,размыкающий контакт ЗУ. Реле 4РЭ замыкает свои контакты и включает В(вверх), присоед. Статор двигателя к сети и включает ЭТ.

При достижении 4 этажа упор кабины повернет рычаг 4ПЭ в среднее положение, отсоединив двигатель от сети.


  1. Организация и экономика.


^ 3.1. Спецификация основного оборудования.
Основное оборудование лифта располагается в машинном помещении. Выбор электрооборудования производится по техническим данным лифта и записывается в таблицу.




Электрооборудование

Марка

Кол-во

(ШТ)

1

Комплектное низковольтное устройство управления лифтом

ШДК 59/6-А

171 УХЛ 4Н1

1

2

АД с фазным ротором

4АК 160М8У3

1

3

Вводное устройство

ВУ-3У3

1

4

Тормозной электромагнит

КМТД-100

1

5

Электромагнитная отводка

ЭМО-2

1

6

Кнопочный пост

ПЛ-4400УЗ

1

7

Вызывной аппарат

ВП 54УЗ

9

8

Выключатель ловителей

ВК-200Г БУ2

8

9

Путевые конечные выключатели

ВПК-2110У

2

10

Этажные переключатели

ДПЭ-101У3

9

11

Реле этажное

РЭВ-811

9

12

Контакторы

ПА-422

2

13

Контакторы

КТПВ-421

2



    1. ^ Сметная стоимость электрооборудования.


По экономическим элементам составим смету на покупку оборудования.




Электрооборудование

Марка

Кол-во

(ШТ)

Цена (1шт.)

Цена общая

1

Комплектное низковольтное устройство управления лифтом

ШДК 59/6-А

171 УХЛ 4Н1

1

9350

9350

2

АД с фазным ротором

4АК 160М8У3

1

30250

30250

3

Вводное устройство

ВУ-3У3

1

11250

11250

4

Тормозной электромагнит

КМТД-100

1

3540

3540

5

Электромагнитная отводка

ЭМО-2

1

370

370

6

Кнопочный пост

ПЛ-4400УЗ

1

1750

1750

7

Вызывной аппарат

ВП 54УЗ

9

250

2250

8

Выключатель ловителей

ВК-200Г БУ2

8

310

2480

9

Путевые конечные выключатели

ВПК-2110У

2

310

620

10

Этажные переключатели

ДПЭ-101У3

9

280

2520

11

Реле этажное

РЭВ-811

9

1700

15300

12

Контакторы

ПА-422

2

440

880

13

Контакторы

КТПВ-421

2

440

880


С1234578910111213


Список литературы.


  1. Лотоцкий К.В. Электрические машины и основы электропривода- М., издательство «Колос», 1964.

  2. Ключев В.И., Терехов В.М. Электропривод и автоматизация общепромышленных механизмов – М., «Энергия», 1980.

  3. Дьяков В.И. Типовые расчеты по электрооборудованию. Практическое пособие– 7-е издание., М.,«Высшая школа», 1991

  4. Зимин Е.Н. Электрооборудование промышленных предприятий и установок. М., «Энергоиздат», 1981.

  5. Александров М.П. Подъемно-транспортные машины. –М., «Высшая школа»,1972.

  6. Анурьев В.И. Справочник конструктора машиниста. – М., «Машиностроение», 2001.

  7. Ермишкин В.Г. Техническое обслуживание лифтов. – М., «Недра», 1977.

  8. Райков Е.И. Справочник молодого монтажника лифтов. – М., «Высшая школа», 1990.




Скачать файл (2486 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации