Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  

Загрузка...

Автоматизированный электропривод тележки мостового крана - файл 5 Выбор дв.doc


Автоматизированный электропривод тележки мостового крана
скачать (3018.4 kb.)

Доступные файлы (17):

0Тит лист.doc21kb.26.01.2006 16:16скачать
0ю Содержание.doc48kb.26.01.2006 16:20скачать
0я Введение.doc38kb.26.01.2006 16:26скачать
10 эл снабж.doc126kb.26.01.2006 18:05скачать
12 еффективность.doc42kb.26.01.2006 18:14скачать
13 Заключение.doc35kb.26.01.2006 18:08скачать
1 ТЭО тел.doc328kb.26.01.2006 18:55скачать
2 Пат поиск тел.doc156kb.25.01.2006 02:09скачать
3 Задание.doc185kb.26.01.2006 17:46скачать
4 Требования И ВЫБОР тел.doc37kb.26.01.2006 17:48скачать
5 Выбор дв.doc262kb.26.01.2006 17:50скачать
6.1 МАТ МОДЕЛЬ.doc153kb.26.01.2006 18:01скачать
6.2 МАТ МОДЕЛЬ АВК.doc146kb.25.01.2006 01:41скачать
7 Мех хар.doc96kb.25.01.2006 01:56скачать
8 СИНТЕЗ САУ.doc190kb.25.01.2006 01:56скачать
9 конструирование.doc2510kb.25.01.2006 02:55скачать
Список литер.doc39kb.25.01.2006 03:08скачать

5 Выбор дв.doc

5. ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ И ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ЭНЕРГИИ
Расчет нагрузочных диаграмм и выбор двигателя [2], [8], [13].



Рис.5.1. Кинематическая схема механизма подъема: К-крюк, Р-редуктор, Д-двигатель


Статические моменты при подъеме и спуске:

Нм;

Нм,

где - коэффициент неуравновешенности, равный 0,4…0,6; - диаметр КВШ, м; - масса перемещаемого груза; - передаточное число редуктора;- КПД редуктора.

Время цикла: tц=tпод+tсп+2tп=tр+tп,

где tпод – время подъема; tсп – время спуска; tп – время паузы; tр – время работы.

tпод=tсп=h/v=6/0,25=24с, где h – высота подъема; v – скорость подъема.

Продолжительность включения: ПВ= tр/tц.

Значит, tц= tр/ПВ=63.5/0,25=254с; tп=0,5(tц - tр)=0,5(254-63.5)=190.5с.

Полагая, что двигатель выбирается из режима S1, эквивалентный момент за цикл работы:

Нм;


Рис.5.2. Нагрузочная диаграмма механизма

Угловая скорость двигателя:

с־¹;

Номинальная мощность двигателя:

Вт,

где kз=1,3 – коэффициент, учитывающий отличие нагрузочной диаграммы механизма от нагрузочной диаграммы двигателя.
Таким образом, видно, что установленная мощность двигателя РУСТ = 11000 Вт превышает расчетную ориентировочную мощность, а значит, установленный двигатель пригоден для применения в системе АВК.

Технические данные кранового асинхронного двигателя с фазным ротором типа МТВ 311-6, 380В , f=50Гц, ПВ=25%.

Основные параметры двигателя приведены в табл. 5.1 [1].

Таблица 5.1

Рн, кВт

nн , об/мин

Mк/Мн

Cos

Icн, А

Iсх, А

Rc, Ом

Xc, Ом

Ерн, В

Iрн, А

Rp, Ом

Xp, Ом

Ke

J, кг м2

Q, кг

Н

Х

11

945

2,8

0,73

0,09

28,6

16,7

0,54

0,575

172

42,5

0,11

0,225

2,1

0,225


170



Построив нагрузочную диаграмму двигателя, проверим его по условиям нагрева и допустимой перегрузке.

Суммарный момент инерции:

кгּм²,

где Jмех – момент инерции механизма.

кгּм²,

м;
Динамический момент:

Нּм,

где – номинальный момент двигателя.

Нּм;
Угловое ускорение:

1/с2;
Время работы привода с ускорением:

с;
Высота, на которую поднят груз за время ускорения:

м;
Расстояние, которое проходит груз без ускорения:

м;
Время работы привода без ускорения:

с;

Время цикла с учетом ускорения:

с;



Рис.5.3. Нагрузочная диаграмма двигателя
По нагрузочной диаграмме находим новое значение эквивалентного момента:




Нм;

<;

Нм;

Выбранный двигатель удовлетворяет условиям нагрева и допустимой нагрузке.
Произведем расчет [6], [9], [12] электропривода по системе АВК для асинхронного двигателя с фазным ротором типа МТВ 311-6.

Принципиальная схема силовой части АВК показана на рис. 5.1.

Рис. 5.4. Принципиальная схема силовой части АВК:

АД - асинхронный двигатель с фазным ротором; 1В – выпрямитель роторный неуправляемый; Р – реактор сглаживающий; 2В – комплектный тиристорный преобразователь (инвертор); Т – силовой трансформатор для согласования напряжения ротора двигателя при заданном диапазоне регулирования скольжения с напряжением питающей сети
^ Напряжение условного холостого хода тиристорного преобразователя:

Среднее значение выпрямленного тока ротора:

А;

Среднее значение выпрямленной ЭДС ротора при неподвижном роторе (s=1) и нулевом угле управления (α=0, то есть выпрямитель неуправляемый диодный) для трехфазной мостовой схемы преобразователя:

В;

Падение напряжения на активном сопротивлении сглаживающего дросселя (реактора):

В;

Напряжение спрямления ВАХ тиристора:

В,

где =1 В – классификационное падение напряжения на тиристоре средней группы.


Номинальное среднее значение выпрямленного тока, протекающего через тиристоры:

А;

Динамическое сопротивление тиристора:

Ом;

Среднее значение падения напряжения на тиристоре:

В;

Среднее значение падения напряжения на диодах предварительно принимаем равным : В;

Падение напряжения на активном сопротивлении силового трансформатора:

В;

Коммутационное падение напряжения на тиристоре



где β = 0,5 - коэффициент, определяемый схемой преобразователя для трехфазной мостовой схемы; n=U1/U2 – коэффициент трансформации; – ток первичной обмотки силового трансформатора; – фазное напря-жение первичной обмотки силового трансформатора; – суммарное реактивное сопротивление силового трансформатора, приведенное ко вторичной обмотке; - выраженное в процентах от номинального напряжение трансформатора.
Приведенное к цепи ротора активное сопротивление статорной обмотки:

Ом;

Приведенное к цепи ротора индуктивное сопротивление статорной обмотки:

Ом;

Падение напряжения на активном сопротивлении асинхронного двигателя при неподвижном роторе:

В;

ЭДС условного холостого хода инвертора (Id=0; cosβ=1) с учетом возможных колебаний напряжения питающей сети ΔU=10%:



^ Выбор силового трансформатора:

Необходимое напряжение на вторичной обмотке силового трансформатора для схемы Y/Y:

В;

Линейное напряжение на вторичной обмотке силового трансформатора для схемы Y/Y:

В;

Действующее значение тока во вторичной обмотке трансформатора без учета коммутационных режимов и пульсаций:

А;

Коэффициент трансформации силового трансформатора: ,

где U=U=380 В – линейное напряжение питающей сети, равное номинальному напряжению.

Коэффициент трансформации n=2,44 , поэтому необходимо применить трансформатор в схеме включения инвертора к питающей сети.

Мощность силового трансформатора:

ВА,

Выбираем силовой трансформатор со следующими техническими данными [12]: номинальная мощность - 12,5кВА; частота сетевого напряжения - 50Гц; номинальное напряжение первичной обмотки - 380В; номинальное напряжение вторичной обмотки - 160В; номинальный ток вторичной обмотки - 50А.
^ Выбор тиристоров:

Амплитуда линейного напряжения, подаваемого на инвертор:

В;

Максимальное обратное напряжение на тиристорах:

В,

где =1,5 – коэффициент, определяемый видом защиты и ее параметрами, а также учитывающий несовершенство технологии изготовления полупроводниковых приборов.

Тиристоры должны быть не ниже 9 класса.

Максимальный ток, который должны пропускать тиристоры при скольжении от 0 до sкр:

А,

где = 2,8 – относительная величина тока ротора при критическом скольжении.

Выбираем низкочастотные тиристоры Т151-100 со следующими техническими параметрами [11]:

Uобр = 900 В – обратное напряжение;

Iдоп.ср = 100 А – максимально допустимый средний ток в открытом состоянии;

rдин = 2,54 мОм – динамическое сопротивление в открытом состоянии;

tвыкл = 250 мкс – время выключения;

tвкл = 25 мкс – время включения;

Uо.с = 1,85 В – падение напряжения в открытом состоянии.

Уточненное значение напряжения спрямления ВАХ тиристора:

U0 =1,5*Uо.с=1,5*1,85=2,775 В.

Допустимая величина потерь в тиристоре при работе в классификационной схеме:



Вт,

где – коэффициент формы тока для трехфазной мостовой схемы.

Величина потерь в тиристоре рассматриваемой схемы при прохождении через него тока прямоугольной формы:



Вт;

>, значит выбранные тиристоры удовлетворяют предъявляемым требованиям и не требуют принудительного охлаждения.
Выбор диодов:

Амплитуда линейной ЭДС ротора при неподвижном роторе (s = 1):

В.

Максимальное обратное напряжение на диоде:

В.

Максимальный ток, который должен пропускать диод при изменении скольжения от 0 до sk:

А.

Выбираем диоды со следующими техническими параметрами [12]:

Uобр=400 В – обратное напряжение;

Iдоп.ср=100 А – максимально допустимый средний ток;

Iобр.ср=0,8 А – обратный средний ток;

Uпр=0,8 В – прямое среднее падение напряжения.
^ Выбор сглаживающего реактора:

Индуктивность обмоток двигателя (при s=1):

мГн ,

где fc=50 Гц – частота напряжения в сети.

Необходимая индуктивность сглаживающего дросселя:

мГн ,

где ie=0,02 – относительная величина эффективного значения пульсаций первой гармоники выпрямленного тока; lk=0,24 - относительная величина эффективного значения первой гармоники выпрямленного напряжения при значении угла отпирания α=90°; рад/с; f=300 Гц – частота пульсаций выпрямленного напряжения; m = 6 – фазность схемы.

Выбираем сглаживающий дроссель СРОС – 32/0,5 со следующими параметрами [12]: Uс.д.н=380 В – номинальное напряжение; Iс.д.н=100 А – номинальный постоянный ток; Lс.д=40 мГн – индуктивность дросселя; rс.д=0,006 Ом – активное сопротивление.


Скачать файл (3018.4 kb.)

Поиск по сайту:  

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