Проверочный расчет привода сталевоза с внедрением нового привода постоянного тока Flex Pak 3000 (Отчёт по преддипломной практике), страница 4

Расчет мощности и выбор электродвигателя

Рациональный выбор электродвигателей по мощности имеет большое значение. Выбор электродвигателей завышенной мощности приводит к увеличению капитальных и эксплуатационных расходов, к недоиспользованию их активных материалов, а следовательно и к снижению КПД, а у асинхронных электродвигателей и коэффициента мощности – важного технико-экономического показателя.

Рационально выбранный электродвигатель при данном режиме работы должен удовлетворять трем требованиям:

– температура нагрева не должна превышать значений температуры, установленных ГОСТом для электрических машин;

– двигатель должен иметь достаточный момент для приводного механизма (пусковой и максимальный момент);

– механизм должен обеспечить запас по сцеплению при пуске и торможении.

Существуют различные методы расчета мощности и выбора электродвигателей: нагрузочных диаграмм (эквивалентных параметров нагрузки и средних потерь), номинальных режимов, нагрузочных рядов и т.д.

Определяем мощность электродвигателя по выражению:

;             (1)

где Р_П – мощность предварительно выбранного двигателя;

      Р_СН – максимальная статическая мощность при передвижении с грузом;

      K_Т – коэффициент, определяющий выбор электродвигателей по нагреву для различных систем электроприводов: равен 1,3 для электроприводов    ТП–Д работающий в повторно-кратковременном режиме.

Определяем усилие , необходимое при установившемся движении:

    (2)

Где G_Н – масса перемещаемого груза;

G₀ – масса самого механизма;

D_К – диаметр ходового колеса (см. тех. задание);

f – коэффициент трения ходовых колес (см. тех. задание);

μ – коэффициент трения в цапфах оси (см. тех. задание);

d_Ц – диаметр цапф колес (см. тех. задание);

k_Р – коэффициент учитывающий трение реборд ходовых колес о рельсы (см. тех. задание).

;

Определяем силу инерции при поступательном движении с грузом:

         (3)

Где υ – скорость перемещения равная 48,3 м/мин (см. тех. задание);

t_П – предварительно заданное время пуска.

Определим усилие необходимое для передвижения при пуске;

(4)

Определим необходимую пусковую мощность;

          (5)

Определим мощность двигателя при среднем коэффициенте пусковой перегрузке ψ_СР=1,5;

        (6)

Так как на одной стороне стоят два двигателя, то при выборе двигателей мощность разделим пополам.

  (7)

Определим время пуска и торможения:

    (8)

Определим время работы

      (9)

Определим время движения с установившейся скоростью:

       (10)

Момент инерции двигателя J_ДВ меньше, чем приведенный к его валу момент инерции механизма J_М. Поэтому можно записать:

           (11)

Где k_З < 2 – коэффициент запаса, учитывающий момент инерции двигателя. Примем ориентировочно k_З =1,2 и оценим суммарный момент инерции привода:

(12)

Где

Найдем момент статической нагрузки при движении с грузом:

          (13)

Где G – масса перемещаемого груза;

 – общий вес незагруженного механизма;

η_Н– КПД передач механизма (см. тех. задание);

f – коэффициент трения ходовых колес (см. тех. задание);

μ – коэффициент трения в цапфах оси (см. тех. задание);

d_Ц – диаметр цапф колес (см. тех. задание);

k_Р – коэффициент учитывающий трение реборд ходовых колес о рельсы (см. тех. задание).

Найдем момент статической нагрузки при движении без груза:

Найдем момент двигателя при пуске с грузом:

       (14)

Где

Найдем момент двигателя при торможении с грузом:

 (15)

Найдем момент двигателя при пуске без груза:

Где

Найдем момент двигателя при торможении без груза:

Эквивалентный момент двигателя при ПВ_НОМ = 100%:

(16)

Требуемая номинальная скорость двигателя:

 (17)

Требуемая мощность двигателя при ПВ_НОМ =100%

 (18)

Так как на одной стороне стоят два двигателя, то при выборе двигателей мощность разделим пополам.

 

По каталогу выбираем электродвигатель типа Д–32 с параметрами