Электропривод механизма передвижения мостового крана. Электрические подъёмные краны. Общий вид мостового крана

Момент инерции при номинальной нагрузке крана (неприведенный):

Момент инерции при незагруженном кране (неприведенный):

где  - угловая скорость колес.

Рассчитываем продолжительность каждого участка циклограмм.

Разгон до скорости v=1 м/с занимает время:

Отрезок расстояния, за которое кран разгоняется до скорости v=1 м/с:

Время работы с постоянной скоростью v=1 м/с:

Время торможения равняется времени разгона:

t₃ = t₁ = 4,167 c

Время всего цикла занимает:

Допустимое ускорение по условию необходимого запаса сцепления ведущего колеса с рельсом:

где =0,2 – коэффициент сцепления ходовых колес с рельсами,

=1,2 – коэффициент запаса сцепления.

Рис. 3 Упрощенные нагрузочная и скоростная диаграммы

3. ВЫБОР СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОПРИВОДА И ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ ВЫБОР ДВИГАТЕЛЯ

Выбираем систему электропривода ТП-Д.

Требуемая скорость электродвигателя:

Момент, приведенный к валу двигателя для полностью загруженного крана:

Момент, приведенный к валу двигателя для незагруженного крана:

Требуемый момент электродвигателя:

Выбираем двигатель серии Д(2,табл 2.11) параллельного возбуждения тихоходного исполнения Д32, параметры которого при режиме работы ПВ=40%:

Р_ДВ=9,5 кВт – мощность;

n_Н=800 об/мин – частота вращения;

U=220 В - номинальное напряжение;

I_Я=57 А – ток двигателя;

J_ДВ=0,425 кг∙м² – момент инерции;

R_ЯДП=0,28 Ом – активное сопротивление якоря и добавочных полюсов

Н – класс изоляции обмотки;

Угловая скорость электродвигателя

Сопротивление якорной цепи, приведенное к рабочей температуре:

где α – температурный коэффициент;

∆t – разница между допустимой температурой обмотки и температурой, для которой приведено сопротивление в справочнике

Индуктивность якорной цепи:

где β_К – коэффициент, учитывающий наличие компенсационной обмотки (β_К = 0,6 – при отсутствии для серии Д);

р – число пар полюсов.

Произведение конструктивной постоянной на магнитный поток:

4. РАСЧЕТ И ПОСТРОЕНИЕ СКОРОСТНОЙ И УПРОЩЕННОЙ НАГРУЗОЧНОЙ ДИАГРАММ ЭЛЕКТРОПРИВОДА

Радиус приведения:

Момент инерции, приведенный к валу двигателя для загруженного крана:

Момент инерции, приведенный к валу двигателя для незагруженного крана:

Угловое ускорение вала:

Уравнение движения для загруженного крана выглядит следующим образом:

- при разгоне

- работа двигателя при постоянной скорости

- при торможении

Уравнение движения для незагруженного крана:

- при разгоне:

- работа двигателя при постоянной скорости:

- при торможении:

Рис.4. Уточненные нагрузочная и скоростная диаграммы.

5. ПРОВЕРКА ДВИГАТЕЛЯ ПО НАГРЕВУ И ПЕРЕГРУЗОЧНОЙ СПОСОБНОСТИ

Выбираем коэффициент, учитывающий ухудшения условий охлаждения двигателя в процессе пуска (2, стр. 36): β₀=0,95

где  – угловая скорость на i-том участке.

Время цикла с учетом ухудшения условий охлаждения :

Эквивалентный момент равен :

Номинальный момент электродвигателя:

Так как эквивалентный момент меньше номинального момента ЭД М_Н.ЭКВ˂М_НДВ (18,564<132,54), то данный двигатель Д32 проходит проверку по нагреву.

Пусковой момент двигателя :

Так как максимальный пусковой момент больше момента, требуемого для разгона ЭД М_П ˃ М₁ (397,6 > 287,226), то данный двигатель проходит по перегрузочной способности.

6. ВЫБОР СИЛОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ И РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОПРИВОДА

Выбираем электропривод КТЭ с параметрами :

U_НОМ=220 В

I_НОМ=100 А

Для согласования электропривода и питающей сети применяются трансформаторы. В данном случае выбираем ТСП-63/0,7-УХЛ4 (3,стр.270,табл. 8.5).

Необходимые параметры: U_2НЛ=205 В     I₂=164 А     Р_КЗ=1900 Вт    U_КЗ=5,5 %

Рассчитаем недостающие параметры:

Полное сопротивление обмотки трансформатора:

Активное сопротивление обмотки трансформатора:

Индуктивное сопротивление трансформатора:

Реактивное сопротивление трансформатора:

Активное сопротивление якорной цепи:

Индуктивность якорной цепи:

Постоянная времени якорной цепи:

При отсутствии ветровой нагрузки и уклона подкранового пути выбор тормоза производится исходя из погашения кинетической энергии за время торможения с допустимым замедлением. При аварийном торможении с рабочей скорости допустимое замедление м/с². Время торможения

С учетом коэффициента запаса, установленного правилами Технадзора, К₃ = 1,1…1,3, момент тормоза рассчитывается:

где:  – момент инерции крана и груза, приведенные к валу колеса;

ω_Р =56,6 рад/с – рабочая скорость двигателя;

ω_к – угловая скорость колеса;

Тормоз серии ТКП 100 с тормозным моментом М_Т = 8 Н·м

Теперь максимальное усилие:

Минимальное усилие:

Среднее значение и отклонение усилия:  

Максимальная и минимальная перемещаемые массы:  

Среднее значение и отклонение масс:

,

Относительные отклонения усилий и масс:  .

Принимая относительное отклонения скорости , время срабатывания