tст=8,25=41 c
Расчетная продолжительность включения ПВр, %, определяется по формуле
,
Расчетная скорость вращения ротора двигателя np, об/мин, определяется по формуле
,
где jp - передаточное число редуктора, о.е, берется из исходных данных;
Dшк - диаметр канатоведущего шкива, м, берется из исходных данных.
об/мин
Расчетная угловая скорость ротора двигателя , 1/c, определяется по формуле:
,
1/c
Статический момент Mстi, Hм, в двигательном режиме определяется по формуле
,
где ? - коэффициент полезного действия о.е, берут из исходных данных. Статический момент Mстi, Hм, в генераторном режиме определяется по формуле
,
Статический момент на первом участке Mст1, Hм, определяется по формуле (17)
Статический момент на четвертом участке Mст4, Hм определяется по формуле (18)
Статические моменты на других участках пути вычисляют аналогично. Полученные результаты занесены в таблицу 3.
Таблица 3 - Расчетные параметры при передвижении по заданному пути
|
Номер участка i |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
|
Li, М |
5.69 |
5.69 |
2.49 |
5.69 |
2.49 |
24.89 |
|
|
ti, С |
8.014 |
8.014 |
3.5 |
8.014 |
3.5 |
35.05 |
|
|
tп, С |
10.014 |
10.014 |
5.5 |
10.014 |
5.5 |
37.05 |
|
|
Fi, Н |
2943 |
1471.5 |
0 |
-1471.5 |
-2207 |
-2943 |
|
|
Мстi, Hм |
36.65 |
18.32 |
0 |
-10.03 |
-15.05 |
36.65 |
Эквивалентный момент Мэ, Hм, определяется по формуле
Расчетная мощность двигателя Рр, Вт, определяется по формуле
где Кз - коэффициент запаса, принимают равным 1.3;
ПВст стандартная продолжительность включения, 40%
Выбирают из справочника (6) двухобмоточный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором с обмотками большой и малой скорости (смотри таблицу 4).
Таблица 4 - Справочные данные выбранного двигателя
|
Тип |
4AC/32 S8/18 У3 |
||
|
Номер обмотки, у |
1 |
2 |
|
|
Число пар полюсов, Ру |
4 |
9 |
|
|
Синхронная скорость, nc, об/мин |
690 |
333 |
|
|
Номинальная мощность, Рн, кВт |
4,5 |
1,5 |
|
|
Номинальное скольжение, Sн, о.е |
0,08 |
0,15 |
|
|
Номинальный коэффициент мощности |
0,7 |
0,3 |
|
|
Номинальный КПД, ?ну, о.е |
0,76 |
0,42 |
|
|
Кратность |
1,8 |
1,6 |
|
|
Кратность |
2 |
1,8 |
|
|
Коэффициент кратности тока при пуске Кп, о.е |
7 |
3 |
|
|
Номинальное напряжение Uну, В |
380 |
380 |
|
|
Момент инерции двигателя, Jов |
0,0425 |
2.2 Расчет и построение естественной механической характеристики двигателя
Расчет механической характеристики выбранного двигателя работающего на обмотке большей скорости 1.
Синхронная угловая скорость двигателя щc1, 1/c, определяется по формуле
,
где f - частота питающей сети, 50 Гц.
Номинальная угловая скорость двигателя щн1, 1/c, определяется по формуле
,
Номинальный момент двигателя Mн1, Нм определяется по формуле
,
где Рн1 - номинальная мощность двигателя, Вт.
Максимальный момент Мmax, Нм, определяется по формуле
,
Пусковой момент двигателя Mп1, Нм, определяется по формуле
,
Критическое скольжение двигателя Sкр1, о.е., определяется по формуле
,
Первый шаг скольжения Н1.1, о.е., определяется по формуле
,
Второй шаг скольжения Н2.1, о.е., определяется по формуле
,
о.е.
Текущее значение скольжения для точки механической характеристики с первым шагом скольжения Sx1, о.e., определяется по формуле
,
где х - заданное целое число от 1 до 5.
Текущее значение момента для точки механической характеристики с первым шагом скольжения S11, о.e., определяется по формуле (29)
о.е
Текущее значение момента для точки механической характеристики с первым шагом скольжения Mx1, Нм, определяется по формуле
,
Текущее значение момента для первой точки механической характеристики с первым шагом скольжения М1.1, Нм, определяется по формуле (30)
Текущее значение скорости для точки механической характеристики с первым шагом скольжения щx1, 1/c, определяется по формуле
,
Текущее значение момента для первой точки механической характеристики с первым шагом скольжения щ1.1, 1/c, определяется как
.
Для остальных точек механической характеристики с первым шагом скольжения расчет выполнен аналогично и занесен в таблицу 5.
Текущее значение скольжения для точки механической характеристики со вторым шагом скольжения Sx1', 0.e., определяется по формуле
,
Текущее значение скольжения для первой точки механической характеристики со вторым шагом скольжения S11', 0.e., определяют по формуле
о.е.
Текущее значение момента для точки механической характеристики со вторым шагом скольжения Mx1', Нм, определяется по формуле
,
Текущее значение момента для первой точки механической характеристики со вторым шагом скольжения M11', Нм, определяется по формуле
.
Текущее значение скорости для точки механической характеристики со вторым шагом скольжения щ11', 1/c, определяется по формуле (31)
Расчеты для остальных точек механической характеристики со вторым шагом скольжения выполнены аналогично и занесены в таблицы 5 и 6.
Расчет механической характеристики обмотки малой скорости производится аналогичным образом с подстановкой соответствующих данных.
Таблица 5 - Расчетные данные механической характеристики выбранного двигателя
|
Заданное число |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
Для обмотки 1 |
||||||
|
Sx1, о.e |
0,06 |
0,12 |
0,18 |
0,24 |
0,298 |
|
|
Mx1, Нм |
47,93 |
86,36 |
110,30 |
121,75 |
124,6 |
|
|
щx1, 1/c |
73,82 |
69,08 |
64,37 |
59,66 |
55,107 |
|
|
Sx1', о.e |
0,438 |
0,578 |
0,719 |
0,859 |
1 |
|
|
Mx1', Нм |
118,93 |
116,017 |
113,88 |
112,59 |
112,156 |
|
|
щx1', 1/c |
44,117 |
33,06 |
22,04 |
11,02 |
0 |
|
|
Для обмотки 2 |
||||||
|
Sx2, 0.e |
0,098 |
0,196 |
0,294 |
0,392 |
0,49 |
|
|
Mx2, Нм |
35 |
62,75 |
80,294 |
88,78 |
91 |
|
|
щx2, 1/c |
31,46 |
28,04 |
24,62 |
21,2 |
17,7 |
|
|
Sx2', о.e |
0,592 |
0,694 |
0,796 |
0,898 |
1 |
|
|
Mx2', Нм |
89,46 |
85,84 |
83,15 |
81,49 |
80,94 |
|
|
щx2', 1/c |
14,23 |
10,67 |
7115 |
3,55 |
0 |
Таблица 6 - Расчетные данные выбранного двигателя
|
Номер обмотки - у |
1 |
2 |
|
|
Синхронная угловая скорость, щcy, 1/c |
78,5 |
34,88 |
|
|
Номинальная угловая скорость, щну, 1/c |
72,22 |
29,648 |
|
|
Номинальный момент, Mну, Нм |
62,309 |
50,59 |
|
|
Максимальный момент, Mmax, Нм |
124,619 |
91 |
|
|
Пусковой момент, Mпуск, Нм |
112,156 |
80,944 |
|
|
Критическое скольжение, Sкр, о.e |
0,298 |
0,49 |
|
|
Первый шаг скольжения, H1y, о.e |
0,06 |
0,098 |
|
|
Второй шаг скольжения, H2y, о.e |
0,1404 |
0,102 |
По данным таблиц 5, 6 строим естественные механические характеристики двигателя, представленные на рисунке 2.
Рис.2
1- Обмотка большой скорости
2- Обмотка малой скорости
Рисунок 2- Естественные механические характеристики двигателя
2.3 Проверка двигателя на нагрев и перегрузочную способность
Двигатель проектируемого пассажирского лифта работает в повторно-кратковременном режиме и запускается с нагрузкой. Поэтому его необходимо проверить на нагрев и перегрузочную способность.
Проверка будет осуществляться для выбранного двигателя, работающего на обмотке большой скорости.
Двигатель не перегревается выше допустимой температуры, если выполняется следующее действие
где - приведенный эквивалентный момент, Нм;
- номинальный момент двигателя, Нм.
Сумма масс участвующих в движении ?mi, кг, определяют по формуле
,
Сумма масс участвующих в движении на первом участке ?mi, кг, определяют по формуле (35):
.
Приведенный момент инерции при подъеме груза Jпрi, кгм2 определяют по формуле
,
где - момент инерции двигателя, равный 0.0425 кгм2,взят из таблицы 4.
Приведенный момент инерции при подъеме груза на первом участке Jпр1, кгм2, определяют по формуле (36)
.
Приведенный момент инерции для других участков вычислен аналогично, результаты занесены в таблицу 7.
Время пуска на подъем груза tпусi, c, определяют по формуле:
,
где - скорость двигателя, 1/c, берется с EMX двигателя.
Время пуска на подъем груза на первом участке tпус1 определяют по формуле (37)
.
Время пуска на подъем груза на других участках вычисляются аналогично, результаты занесены в таблицу 7.
Уточненную скорость груза, обеспечиваемую выбранным двигателем Vi, м/c, определяют по формуле
,
Уточненную скорость груза на первом участке V1, м/c определяют по формуле (38):
Уточненную скорость груза на остальных участках вычисляют аналогично, результаты занесены в таблицу 7.
Путь, проходимый механизмом при пуске hi, м, определяют по формуле:
,
Путь, проходимый механизмом при пуске на первом участке h1, м, определяют по формуле (39):
Время установившегося движения tустi, с, определяют по формуле:
Время установившегося движения на первом участке tуст1, с, определяют по формуле (40):
Для остальных участков решения аналогичны, результаты занесены в таблицу 7, для последующего применения в вычислении эквивалентного момента.
Таблица 7 - Расчетные данные нагрузочной диаграммы двигателя для обмотки большей скорости
|
Номер участка i |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
|
стi, 1/с |
74,5 |
77 |
78,5 |
80 |
81 |
74,5 |
|
|
?mi, кг |
300 |
150 |
0 |
150 |
224,97 |
300 |
|
|
Jпрi, кгм2 |
0,0799 |
0,065 |
0,051 |
0,065 |
0,072 |
0,079 |
|
|
tпi, c |
0,0779 |
0,053 |
0,035 |
0,05 |
0,06 |
0,0779 |
|
|
Vi, м/с |
0,68 |
0,7 |
0,723 |
0,737 |
0,746 |
0,68 |
|
|
hi, м |
0,026 |
0,018 |
0,012 |
0,018 |
0,022 |
0,026 |
|
|
tустi, c |
8,6 |
8,4 |
3,717 |
7,98 |
3,589 |
35,873 |
Эквивалентный момент Мэкв1, Нм, определяют по формуле
Приведенный эквивалентный момент Мэкв1', Нм, определяют по формуле
,
.
Двигатель не перегревается выше допустимой температуры, т.к. выполняется условие (34)
Двигатель запускается, если выполняется следующее условие:
,
где Мстmax - максимальный статический момент, 36.65 Нм.