Расчет электропривода передвижения мостового крана с двигателями постоянного тока параллельного возбуждения, страница 3

Итак получим:

Тогда время разгона получим:

Суммарный момент инерции электропривода, приведенный к валу двигателя рассчитываем по формуле (4):

(4)

где d - коэффициент, учитывающий момент инерции вращающихся частей передаточного механизма. d = 1,2.

Определим по формуле (4) момент инерции при перемещении крана с грузом:

по формуле (4) момент инерции при перемещении крана без груза составит:

Динамический момент при разгоне (торможении) определяется по формуле (5):

(5)

По формуле (5) динамический момент при разгоне (торможении) крана с грузом составит:

По формуле (5) динамический момент при разгоне (торможении) крана без груза составит:

Статический момент определяется по формуле (6):

(6)

Статический момент по (6) при перемещении крана с грузом составит:

Статический момент по (6) при перемещении крана без груза составит:

Коэффициент загрузки определяется по формуле:

КПД передачи при передвижении механизма без груза:

Произведем расчет  момента двигателя и времени на каждом этапе работы электропривода.

1.  Момент двигателя и время при разгоне крана с грузом:

2.  Момент двигателя и время при движении крана с грузом и с постоянной скоростью:

3.  Момент двигателя и время при торможении крана с грузом:

4.  Момент двигателя и время при разгоне крана без груза:

5.  Момент двигателя и время при движении крана без груза и с постоянной скоростью:

6.  Момент двигателя и время при торможении крана без груза:

По результатам расчета строим упрощенную скоростную и нагрузочную диаграммы электропривода за цикл. Диаграммы представлены на рис. 3.

Рис.3 Скоростная и нагрузочная диаграммы.

6. Предварительная проверка электродвигателя по нагреву и перегрузочной способности

Эквивалентный момент при ПВ = 40% рассчитываем по следующей формуле:

где b₀ – коэффициент, учитывающий ухудшение охлаждения на этапах разгона и торможения двигателя. Принимаем b₀ = 0,6.

тогда получим:

Пересчитываем эквивалентный момент при ПВ = 40% на ПВ = 100%

Определим кратность максимального момента:

где 2 в знаменателе учитывает то, что кран имеет два двигателя.

Итак, по полученным данным видно:

1 -  < M_ДОП; 24,65 < 28,68

2 - l_М < 3

Таким образом, выбранный нами двигатель, подходит по нагреву и по перегрузочной способности.

7. Расчет и построение естественной механической и электромеханической характеристик электродвигателя

Электромеханическая и механическая характеристики представляют собой зависимость скорости вращения от тока якоря и момента при постоянном токе возбуждения соответственно. Зависимости представляет собой прямые линии, поэтому для построения характеристик достаточно определить две точки. Одна точка соответствует точке номинального режима работы электродвигателя.

Данные номинального режима работы определялись выше:

I_ан = 8,36 А;  w₀ =125,62 рад/сек

За вторую точку принимаем точку соответствующую идеальному холостому ходу, для которой I_а = 0, М = 0.

По полученным данным строим естественную механическую и электромеханическую характеристики электродвигателя. Механическая и электромеханическая характеристики представлены на рис 4.

Рис. 4. Естественная механическая и электромеханическая характеристики.

8. Расчет искусственных механических характеристик обеспечивающих выполнение технологических операций

Скорость вращения идеального холостого хода:

b - жесткость механической характеристики, находиться как:

Рассчитаем механическую характеристику соответствующую U = Uн. Скорость вращения идеального холостого хода:

Скорость вращения при номинальном моменте:

Рассчитаем механическую характеристику соответствующую U = Uн/2. Скорость вращения идеального холостого хода:

Скорость вращения при номинальном моменте:

По полученным результатам строим искусственные механические характеристики. Данные характеристики изображены на рис. 5.