Белорусский
национальный технический университет

Кафедра “Электропривод и автоматизация промышленных установок и технологических комплексов”


Группа 107630Т


Факультет ИТР
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ


по дисциплине “Теория электропривода”

на тему “Электропривод передвижения тележки

мостового крана по системе ПЧ-АД”


Исполнитель: Петрусевич А.Ю.
Руководитель: Фираго Б.И.


Минск-2002

Содержание

1 Описание работы механизма …..……….…………………………………...3

2 Расчет статической мощности и времени выполнения

технологических операций за цикл ……… ……………………………………4

3 Построение скоростной и нагрузочной диаграмм механизма и

предварительный выбор мощности ЭД .............……...... ……………….……..7

4 Выбор типа ЭД и расчёт оптимального передаточного числа

редуктора………….………………………………………………………………8

5 Расчёт и построение упрощённой скоростной и нагрузочной

диаграмм ЭП за цикл работы ……………………………………………....9

6 Предварительная проверка ЭД по нагреву и перегрузочной

способности…………………..………………………………………………..12

7 Расчёт и построение естественной механической и

электромеханической характеристик ЭД……………. …………………….13

8 Расчет искусственных механических характеристик,

обеспечивающих выполнение технологических операций…………………

9 Выбор преобразователя ………

10 Расчет переходных процессов за цикл работы и построение

кривых w(t), M(t), I(t), ΔP(t)……………………………………………………..

11 Окончательная проверка двигателя по нагреву и перегрузочной

способности ……………………………………………………………………..33

12 Расчёт расхода электрической энергии за цикл и расчёт

циклового к. п. д. ……………………………………………………………40

13 Заключение……………………………………………………………….42


1 Описание работы механизма


В соответствии с заданием по курсовому проекту необходимо произвести расчёт электропривода передвижения тележки мостового крана по системе ПЧ-АД.

Исходные данные к проекту:

• 
  Номинальная грузоподъемность крана
  
• 
  Номинальная скорость тележки
  
• 
  Пониженная скорость
  
• 
  Диаметр колеса тележки
  
• 
  Диаметр цапфы
  
• 
  Длина пролёта крана
  
• 
  Номинальный к. п. д. передачи
  
• 
  Продолжительность включения ПВ=60%;
  

- Цикл работы:

1) движение тележки с номинальным грузом на расстояние 30м,

2) пауза,

3) движение тележки без груза в исходное положение,

4) пауза.

2 Расчёт статической мощности и времени выполнения технологической операции за цикл работы


Масса тележки мостового крана связана с номинальной грузоподъёмностью и определяется по формуле:



Статическая сила для передвижения механизма по горизонтальному рельсовому пути:


,

где - масса номинального груза и масса механизма без груза, кг;

- коэффициент трения скольжения в подшипниках колес (обычно для подшипников качения, - для подшипников скольжения), принимаем ;

- коэффициент трения качения ходовых колес (обычно , принимаем; ;

- коэффициент, учитывающий сопротивление от трения реборд о рельсы, принимаем ;

- радиус ходового колеса, м;

- радиус цапфы (ступицы) ходового колеса, м.

Статическая сила для передвижения механизма с номинальным грузом по горизонтальному рельсовому пути:
,
Статическая сила для передвижения механизма без груза по

горизонтальному рельсовому пути:
,
К. п. д. передачи определяется по формуле:

,

где - коэффициент, который можно принять равным (0,07-0,1), принимаем

- коэффициент загрузки определяется по формуле:

,


Тогда КПД передачи:


,


Статическая мощность при перемещении номинального груза:

,


Статическая мощность при перемещении пустой тележки:

,


С целью ограничения динамических нагрузок, обеспечения надёжного сцепления колёс механизмов передвижения с рельсами принимаем ускорение .

Находим время разгона и торможения тележки.



Определяем путь:





Время работы в установившемся режиме определяется:



Время работы ЭП определяется:



Продолжительность включения:


,


Исходя из формулы (2.14) время цикла:

,


Суммарное время паузы:

,


Суммарное время пауз разбиваем на два участка:

,


Время загрузки и разгрузки:



Так как время цикла меньше 10мин, то режимом работы ЭП является повторно-кратковременным.

3 Построение скоростной и нагрузочной диаграмм механизма и предварительный выбор мощности ЭД


Скоростная и нагрузочная диаграммы механизма представлены на рисунке 3.1



Рисунок 3.1- Скоростная и нагрузочная диаграммы


Произведем предварительный выбор электродвигателя.

Эквивалентная статическая мощность при ПВ=60% за время работы:

,


В качестве расчетной мощности принимаем:

,

где

Приводим двигатель к ПВ=100%:



Выбираем в каталоге электродвигатели с мощностью .

4 Выбор типа ЭД и расчёт оптимального передаточного числа редуктора


В соответствии с полученными расчётами выбираем тип АД с короткозамкнутым ротором.

По каталогу, в соответствии с принятым Р_расч., выбираем двигатель так, что­бы Р_н  Р_расч.
Таблица 4.1- Двигатели серии 4А и мощностью 7,5кВт

Тип двигателя	n,об/мин	J,кг/м	J*n
4А112М2У3	3000	0,01	90000
4А132SУ3	1500	0,028	63000
4А132М6У3	1000	0,058	58000

Выбираем двигатель 4А132SУ3, двигатель имеет следующие данные:



Номинальный ток статора находится по формуле:


Полное фазное сопротивление:



Найдём абсолютные параметры двигателя:




Номинальная скорость двигателя рассчитывается по формуле:





Передаточное число определяем:



Номинальный момент двигателя:



5 Расчёт и построение упрощённой скоростной и нагрузочной диаграмм ЭП за цикл работы


Радиус приведения поступательного перемещения к вращательному:


,
Допустимое угловое ускорение:


Суммарный момент инерции электропривода, приведенный к валу электродвигателя:

,

где - коэффициент, учитывающий момент инерции вращающихся частей передаточного механизма , принимаем .

Суммарный момент инерции электропривода, приведенный к валу электродвигателя при перемещении номинального груза:

,

Суммарный момент инерции электропривода, приведенный к валу электродвигателя при перемещении пустой тележки

,

Динамический момент при перемещении номинального груза:

,

Динамический момент при перемещении пустой тали:

,

Допустимое угловое ускорение имеет знак плюс при пуске, а минус при торможении.

Статический момент при перемещении номинального груза:

,

Статический момент при перемещении пустой тали:

,

Электромагнитный момент:

,

Электромагнитный момент электродвигателя при разгоне электропривода и перемещении номинального груза:

,

Электромагнитный момент электродвигателя при перемещении номинального груза с постоянной скоростью:

,

Электромагнитный момент электродвигателя при торможении электропривода и перемещении номинального груза:

,

Электромагнитный момент электродвигателя при разгоне электропривода и перемещении пустой тележки:

,

Электромагнитный момент электродвигателя при движении пустой тележки с постоянной скоростью:

,

Электромагнитный момент электродвигателя при торможении электропривода и перемещении пустой тали:

,


Упрощенная скоростная и нагрузочная диаграммы электропривода за цикл работы представлены на рисунке 5.1.






Рисунок 5.1- Скоростная и нагрузочная диаграммы.

6 Предварительная проверка ЭД по нагреву и перегрузочной способности

Эквивалентный момент электродвигателя за время работы, приняв ухудшение условий при пуске и торможении :



Приводим к ПВ=100%:



Условие проверки по нагреву:

,

Условие по нагреву выполняется.

Проверка двигателя по перегрузочной способности.

,



- двигатель по перегрузочной способности подходит.


7 Расчёт и построение естественной механической и электромеханической характеристик ЭД

Естественная механическая характеристика выражается уточненной формулой Клосса:



где

- действующее значение номинального фазного напряжения, В;

- критический момент.















Естественная механическая характеристика показана на рисунке 7.1.


Таблица 7.1- Расчетные данные

s	М, Н*м	w,рад/с
-1	-44,7287	314
-0,8	-56,1287	282,6
-0,6	-74,8403	251,2
-0,4	-109,608	219,8
-0,2	-173,941	188,4
-0,149	-170,185	173,485
0	0	157
0,149	112,2816	140,515
0,2	113,9048	125,6
0,4	82,27227	94,2
0,6	60,99556	62,8
0,8	47,96025	31,4
1	39,38093	0
1,2	33,3571	-31,4
1,4	28,91098	-62,8
1,6	25,50065	-94,2
1,8	22,80464	-125,6
2	20,62112	-157

Рисунок 7.1- Естественная механическая характеристика.

Естественная электромеханическая характеристика выражается следующей формулой:



где









Таблица 7.2- Расчетные данные

s	Rв,Ом	Xв,Ом	Rад,Ом	Xад,Ом	Zад,Ом	I1,А	w,рад/с
-1	-0,441	1,826	0,259	3,067	3,078	71,485	314
-0,8	-0,551	1,828	0,149	3,069	3,073	71,595	282,6
-0,6	-0,735	1,834	-0,035	3,075	3,075	71,543	251,2
-0,4	-1,102	1,850	-0,402	3,091	3,117	70,583	219,8
-0,2	-2,199	1,936	-1,499	3,177	3,513	62,623	188,4
-0,149	-2,945	2,029	-2,245	3,270	3,966	55,473	180,393
0	0,000	43,800	0,700	45,041	45,046	4,884	157
0,149	2,945	2,029	3,645	3,270	4,896	44,933	133,607
0,2	2,199	1,936	2,899	3,177	4,301	51,152	125,6
0,4	1,102	1,850	1,802	3,091	3,578	61,493	94,2
0,6	0,735	1,834	1,435	3,075	3,393	64,838	62,8
0,8	0,551	1,828	1,251	3,069	3,314	66,377	31,4
1	0,441	1,826	1,141	3,067	3,272	67,238	0
1,2	0,367	1,824	1,067	3,065	3,246	67,781	-31,4
1,4	0,315	1,823	1,015	3,064	3,228	68,152	-62,8
1,6	0,276	1,823	0,976	3,064	3,215	68,421	-94,2
1,8	0,245	1,822	0,945	3,063	3,206	68,624	-125,6
2	0,220	1,822	0,920	3,063	3,198	68,783	-157

Естественная электромеханическая характеристика показана на рисунке 7.2.




Рисунок 7.2- Естественная электромеханическая характеристика


8 Расчёт искусственных механических характеристик, обеспечивающих выполнение технологических операций
Примем систему частотного управления АД со стабилизацией потокосцепления статора .Механическая характеристика выражается формулой:



где

- номинальная ЭДС статора, В.















где - критический момент, зависящий от закона частотного управления, Н*м;

- критическое значение параметра абсолютного скольжения;

- относительные частота и скорость;

- синхронная угловая скорость двигателя при номинальной частоте.





















Расчёт механической характеристики для α=1.





Механическая характеристика представлена на рисунке 8.1.

Расчётные данные представлены в таблице 8.1

Произведём расчёт механической характеристики для частоты, которая обеспечит необходимую пониженную скорость.

,





Расчёт механической характеристики для α=0,1.



Механическая характеристика представлена на рисунке 8.1.

Расчётные данные представлены в таблице 8.1.

Таблица 8.1- Расчётные данные

α	v	s=α-v	М,Н*м	w,рад/с
1	-1	2	19,32095	-157
1	-0,8	1,8	21,4377	-125,6
1	-0,6	1,6	24,07036	-94,2
1	-0,4	1,4	27,4309	-62,8
1	-0,2	1,2	31,86339	-31,4
1	0	1	37,96196	0
1	0,2	0,8	46,83438	31,4
1	0,4	0,6	60,73667	62,8
1	0,6	0,4	84,49722	94,2
1	0,8	0,2	121,4338	125,6
1	0,845	0,155	125,4	132,665
1	1	0	0	157
1	1,155	-0,155	-125,4	181,335
1	1,2	-0,2	-121,434	188,4
1	1,4	-0,4	-84,4972	219,8
1	1,6	-0,6	-60,7367	251,2
1	1,8	-0,8	-46,8344	282,6
1	2	-1	-37,962	314
0,1	-1	1,1	34,65197	-157
0,1	-0,8	0,9	41,9491	-125,6
0,1	-0,6	0,7	52,93867	-94,2
0,1	-0,4	0,5	70,93148	-62,8
0,1	-0,2	0,3	102,2776	-31,4
0,1	0	0,1	114,2513	0
0,1	0,2	-0,1	-114,251	31,4
0,1	0,4	-0,3	-102,278	62,8
0,1	0,6	-0,5	-70,9315	94,2
0,1	0,8	-0,7	-52,9387	125,6
0,1	0,845	-0,745	-50,0149	132,665
0,1	1	-0,9	-41,9491	157
0,1	1,155	-1,055	-36,0688	181,335
0,1	1,2	-1,1	-34,652	188,4
0,1	1,4	-1,3	-29,4839	219,8
0,1	1,6	-1,5	-25,6422	251,2
0,1	1,8	-1,7	-22,6785	282,6
0,1	2	-1,9	-20,3247	314

Рисунок 8.1- Механические характеристики при α=1 и α=0,1.

Произведём расчёт искусственной электромеханической характеристики при ψ=const.






Произведём расчёт для α=1.







Расчётные данные приведены в таблице 8.2.

Электромеханическая характеристика показана на рисунке 8.2.

Произведём расчёт электромеханической характеристики для α=0,1.







Расчётные данные приведены в таблице 8.2.

Электромеханическая характеристика показана на рисунке 8.2

Таблица 8.2- Расчётные данные

α	Sa	Rв,Ом	Xв,Ом	Xад,Ом	I1,А	w,рад/с
1	-1	-0,44087	1,825637	3,066637	66,97512	314
1	-0,8	-0,55105	1,828241	3,069241	66,54231	282,6
1	-0,6	-0,73464	1,833867	3,074867	65,63532	251,2
1	-0,4	-1,10153	1,849931	3,090931	63,23625	219,8
1	-0,2	-2,19852	1,936465	3,177465	53,7021	188,4
1	0	0	43,8	45,041	4,606914	157
1	0,2	2,198523	1,936465	3,177465	53,7021	125,6
1	0,4	1,101534	1,849931	3,090931	63,23625	94,2
1	0,6	0,734637	1,833867	3,074867	65,63532	62,8
1	0,8	0,551052	1,828241	3,069241	66,54231	31,4
1	0,845	0,521715	1,827491	3,068491	66,66608	24,335
1	1	0,440869	1,825637	3,066637	66,97512	0
1	1,155	0,381715	1,824478	3,065478	67,17054	-24,335
1	1,2	0,367403	1,824222	3,065222	67,21382	-31,4
1	1,4	0,314923	1,823369	3,064369	67,359	-62,8
1	1,6	0,275561	1,822816	3,063816	67,45373	-94,2
1	1,8	0,244946	1,822436	3,063436	67,51891	-125,6
1	2	0,220453	1,822164	3,063164	67,56566	-157
0,1	-1	-0,04409	0,182564	0,306664	66,97512	172,7
0,1	-0,8	-0,05511	0,182824	0,306924	66,54231	141,3
0,1	-0,6	-0,07346	0,183387	0,307487	65,63532	109,9
0,1	-0,4	-0,11015	0,184993	0,309093	63,23625	78,5
0,1	-0,2	-0,21985	0,193647	0,317747	53,7021	47,1
0,1	0	0	4,38	4,5041	4,606914	15,7
0,1	0,2	0,219852	0,193647	0,317747	53,7021	-15,7
0,1	0,4	0,110153	0,184993	0,309093	63,23625	-47,1
0,1	0,6	0,073464	0,183387	0,307487	65,63532	-78,5
0,1	0,8	0,055105	0,182824	0,306924	66,54231	-109,9
0,1	0,845	0,052171	0,182749	0,306849	66,66608	-116,96
0,1	1	0,044087	0,182564	0,306664	66,97512	-141,3
0,1	1,155	0,038171	0,182448	0,306548	67,17054	-165,63
0,1	1,2	0,03674	0,182422	0,306522	67,21382	-172,7
0,1	1,4	0,031492	0,182337	0,306437	67,359	-204,1
0,1	1,6	0,027556	0,182282	0,306382	67,45373	-235,5
0,1	1,8	0,024495	0,182244	0,306344	67,51891	-266,9
0,1	2	0,022045	0,182216	0,306316	67,56566	-298,3

Рисунок 8.2- Электромеханические характеристики при α=1 и α=0,1.
Необходимая величина напряжения для реализации закона ψ=const выражается следующей формулой:



Произведём расчёт характеристик для α=1 и α=0,1.

Расчётные данные приведены в таблице 8.3.
Таблица 8.3- Расчётные данные

α	Sa	Rв,Ом	Xв,Ом	Xад,Ом	Rад,Ом	Zад,Ом	U,В
1	-1	-0,44087	1,825637	3,066637	0,259131	3,077566	206,1204
1	-0,6	-0,73464	1,833867	3,074867	-0,03464	3,075062	201,8327
1	-0,4	-1,10153	1,849931	3,090931	-0,40153	3,116903	197,1012
1	-0,3	-1,46792	1,8724	3,1134	-0,76792	3,206707	193,3097
1	-0,2	-2,19852	1,936465	3,177465	-1,49852	3,513098	188,6607
1	-0,155	-2,83162	2,012886	3,253886	-2,13162	3,889936	187,1266
1	-0,03	-13,0924	6,404785	7,645785	-12,3924	14,56125	199,2857
1	0	0	43,8	45,041	0,7	45,04644	207,5251
1	0,03	13,09242	6,404785	7,645785	13,79242	15,76987	215,8269
1	0,155	2,831625	2,012886	3,253886	3,531625	4,802098	231,0065
1	0,2	2,198523	1,936465	3,177465	2,898523	4,300897	230,9672
1	0,4	1,101534	1,849931	3,090931	1,801534	3,577622	226,2354
1	0,6	0,734637	1,833867	3,074867	1,434637	3,393079	222,7059
1	1	0,440869	1,825637	3,066637	1,140869	3,271979	219,1412
1	1,4	0,314923	1,823369	3,064369	1,014923	3,228069	217,4395
1	1,8	0,244946	1,822436	3,063436	0,944946	3,205864	216,4564
1	2	0,220453	1,822164	3,063164	0,920453	3,19847	216,1067
0,1	-1	-0,04409	0,182564	0,306664	0,655913	0,724061	48,49409
0,1	-0,6	-0,07346	0,183387	0,307487	0,626536	0,697922	45,80837
0,1	-0,4	-0,11015	0,184993	0,309093	0,589847	0,665926	42,11067
0,1	-0,3	-0,14679	0,18724	0,31134	0,553208	0,6348	38,26762
0,1	-0,2	-0,21985	0,193647	0,317747	0,480148	0,575764	30,91976
0,1	-0,155	-0,28316	0,201289	0,325389	0,416838	0,528802	25,43817
0,1	-0,03	-1,30924	0,640478	0,764578	-0,60924	0,977628	13,37984
0,1	0	0	4,38	4,5041	0,7	4,55817	20,9991
0,1	0,03	1,309242	0,640478	0,764578	2,009242	2,149798	29,4222
0,1	0,155	0,283162	0,201289	0,325389	0,983162	1,035609	49,8183
0,1	0,2	0,219852	0,193647	0,317747	0,919852	0,973186	52,26214
0,1	0,4	0,110153	0,184993	0,309093	0,810153	0,867114	54,83305
0,1	0,6	0,073464	0,183387	0,307487	0,773464	0,832343	54,63107
0,1	1	0,044087	0,182564	0,306664	0,744087	0,804803	53,90178
0,1	1,2	0,03674	0,182422	0,306522	0,73674	0,797961	53,63403
0,1	1,4	0,031492	0,182337	0,306437	0,731492	0,793085	53,42145
0,1	1,8	0,024495	0,182244	0,306344	0,724495	0,786599	53,11034
0,1	2	0,022045	0,182216	0,306316	0,722045	0,784334	52,99401

Рисунок 8.3- Графики функций

9 Выбор преобразователя


Для регулирования скорости электродвигателя выбираем из каталога преобразователь частоты:

Vacon 7,5CXS4

Параметры преобразователя:

- U=380В;

- I=18A.


10 Расчет переходных процессов за цикл работы и построение

кривых
Жёсткость линеаризованной механической характеристики при





Электромеханическую постоянную времени определяем по формуле:



Электромеханическую постоянную времени при перемещении тележки с грузом и без груза:




10.1 Разгон ЭП при передвижении тележки с грузом

Определяем время задержки:



Определяем время за которое устанавливается кривая :



Находим падения скоростей:



—

,

—

,

—

,

10.2 Торможение ЭП при передвижении тележки с грузом

—

где

,



—

,

—

,

—

где

,



10.3 Разгон ЭП при передвижении тележки без груза

Определяем время задержки:



Находим падения скоростей:



—

,

—

,

—

,

10.4 Торможение ЭП при передвижении тележки без груза

—

,


—

,

—

,

—

где

,



Потери мощности при частотном управлении определяем по формулам:



Примем, что при разгоне , а при торможении





С использованием кривых w(t), M(t) производим расчёт а затем Расчётные данные показаны в таблицах 10.1-10.4 и графики на рисунках 10.1-10.4.

Таблица 10.1- Данные характеристик ЭП при разгоне тележки с грузом

t,с	w,рад/с	M,Н*м	w0,рад/с	ΔPпер,Вт	ΔР,Вт
0	0	0	0	0	287
0,1	0	9,373	0,91	20,9824	307,9824
0,2	0	18,746	1,82	83,92959	370,9296
0,3	0	28,119	2,73	188,8416	475,8416
0,4	0	37,492	3,64	335,7184	622,7184
0,49	0	46	4,459	504,5804	791,5804
1	1,491712	78,39752	9,1	1467,318	1754,318
4	26,38899	103,1149	36,4	2539,42	2826,42
7	53,67113	103,2986	63,7	2548,482	2835,482
10	80,971	103,3	91	2548,549	2835,549
13	108,271	103,3	118,3	2548,549	2835,549
16	135,571	103,3	145,6	2548,549	2835,549
17,25	147	103,3	157	2541,18	2828,18
18	150,8646	62,82407	157	948,2133	1235,213
18,5	151,7775	53,43216	157	686,4569	973,4569
19	152,5	46	157	509,22	796,22

Рисунок 10.1- Характеристики ЭП при разгоне тележки с грузом
Таблица 10.2- Данные характеристик ЭП при торможении тележки с грузом

t,с	w,рад/с	M,Н*м	w0,рад/с	ΔPпер,Вт	ΔР,Вт
0	152,5	46	157	509,22	750,82
3	130,7286	-10,8741	129,7	27,51556	269,1156
6	103,4697	-11,2968	102,4	29,72698	271,327
10	67,07	-11,3	66	29,74384	271,3438
13	39,77	-11,3	38,7	29,74386	271,3439
15,53	16,8	-11,3	15,7	30,5778	272,1778
16	13,78421	19,41554	15,7	91,50224	333,1022
16,3	12,78285	29,71685	15,7	213,254	454,854
16,6	12,1695	36,02647	15,7	312,8906	554,4906
17	11,70431	40,81204	15,7	401,1579	642,7579
17,2	11,56372	42,25829	15,7	429,9883	671,5883
17,366	11,2	46	15,7	509,22	750,82
18	11,2	46	15,7	509,22	750,82
18,5	11,2	46	15,7	509,22	750,82
19	11,2	46	15,7	509,22	750,82
19,5	9,759409	14,01272	11,15	47,93548	56,64848
20	6,583015	-0,11791	6,6	0,004927	8,717927
20,4	3,46458	-5,48338	2,96	6,806342	15,51934
20,75	0,525846	-8,01678	0	10,37036	19,08336
20,8	0	-11,3	0	0	8,713

Рисунок 10.2- Характеристики ЭП при торможении тележки с грузом

Таблица 10.3- Данные характеристик ЭП при разгоне тележки без груза

t,с	w,рад/с	M,Н*м	w0,рад/с	ΔPпер,Вт	ΔР,Вт
0	0	0	0	0	287
0,02	0	-1,8746	-0,182	0,839296	287,8393
0,05	0	-4,6865	-0,455	5,245599	292,2456
0,08	0	-7,4984	-0,728	13,42873	300,4287
0,1	0	-9,373	-0,91	20,9824	307,9824
0,12	0	-11,2476	-1,092	30,21465	317,2147
0,14	0	-13,1222	-1,274	41,1255	328,1255
0,15	0	-13,8	-1,365	46,33902	333,339
1	-6,36974	-27,4526	-9,1	184,3838	471,3838
5	-42,765	-27,5	-45,5	185,0227	472,0227
10	-88,265	-27,5	-91	185,0228	472,0228
15	-133,765	-27,5	-136,5	185,0228	472,0228
17	-151,965	-27,5	-154,7	185,0227	472,0227
17,25	-154,24	-27,5	-157	186,714	473,714
17,5	-155,401	-16,3876	-157	64,45157	351,4516
17,7	-155,66	-13,8	-157	45,49032	332,4903

Рисунок 10.3- Характеристики ЭП при разгоне тележки без груза

Таблица 10.4- Данные характеристик ЭП при торможении тележки без груза

t,с	w,рад/с	M,Н*м	w0,рад/с	ΔPпер,Вт	ΔР,Вт
0	-155,66	-13,8	-157	45,49032	332,4903
2	-138,83	-0,10002	-138,8	0,007381	287,0074
5	-111,53	-0,1	-111,5	0,00738	287,0074
7	-93,33	-0,1	-93,3	0,00738	287,0074
10	-66,03	-0,1	-66	0,00738	287,0074
14	-29,63	-0,1	-29,6	0,00738	287,0074
15,53	-15,707	-0,1	-15,7	0,001722	287,0017
15,6	-15,2191	-5,20888	-15,7	6,162023	293,162
15,8	-14,5865	-11,5354	-15,7	31,59905	318,599
16	-14,36	-13,8	-15,7	45,49032	332,4903
16,5	-14,36	-13,8	-15,7	45,49032	332,4903
17	-14,36	-13,8	-15,7	45,49032	332,4903
17,4	-14,36	-13,8	-15,7	45,49032	332,4903
17,7	-14,36	-13,8	-15,7	45,49032	332,4903
18	-12,8146	-1,95409	-12,97	0,747064	9,460064
18,5	-8,44339	-0,16614	-8,42	0,009558	8,722558
18,8	-5,7191	-0,10895	-5,69	0,007801	8,720801
19	-3,89976	-0,10236	-3,87	0,007495	8,720495
19,2	-2,07994	-0,10062	-2,05	0,007411	8,720411
19,4	0	-0,1	0	0	8,713

Рисунок 10.4- Характеристики ЭП при торможении тележки без груза

11 Окончательная проверка двигателя по нагреву и перегрузочной способности

В результате расчета переходных процессов и потерь мощности за цикл мы построили зависимости . Эти зависимости позволяют провести окончательную проверку двигателя по нагреву и перегрузочной способности.

Проверка по нагреву проводится методом средних потерь или эквивалентных величин.

Эквивалентное значение момента:

,

где - эквивалентное значение момента на i-ом интервале кривой

Эквивалентное значение момента для трапеции:

,

Эквивалентное значение момента для треугольника:

,

Эквивалентное значение момента для прямоугольника:

,

В соответствии с формулами и графиками получены следующие эквивалентные моменты.

Таблица 11.1 – Эквивалентные моменты на i-ом интервале.

, Нм	, с	, Нм	, с
45,8	1	26,6	1
81,5	1,5	-6,5	0,8
103,2	14,75	-15,9	0,5
83,8	0,75	-27,5	16,75
54,6	1	21	0,45
26,6	0,8	8	1
-6,5	3,2	-0,1	14,53
-11,2	11,53	8	0,47
24	1,87	-13,8	1,7
46	1,6

Получаем: .

Условие правильности выбора двигателя по нагреву:

,

- условие выполняется.
12 Расчёт расхода электрической энергии за цикл и расчёт циклового к.п.д.

12.1 Расчёт потерь энергии при линейном задании скорости

Потери энергии в стали:

— в переходном процессе:



— в установившемся режиме:



Механические потери:

— в переходном процессе:



— в установившемся режиме:



Переменные потери энергии:

— в переходном процессе:



где

— в установившемся режиме:



12.1.1 Разгон ЭП при передвижении тележки с грузом

12.1.2 Торможение ЭП при передвижении тележки с грузом

— торможение на пониженную скорость:

— работа на пониженной скорости:



— работа на полное торможение:



12.1.3 Разгон ЭП при передвижении тележки без груза

12.1.4 Торможение ЭП при передвижении тележки с грузом

— торможение на пониженную скорость:

— работа на пониженной скорости:



— работа на полное торможение:



12.2 Расчёт полной механической энергии за цикл





12.2.1 Разгон ЭП при передвижении тележки с грузом



12.2.2 Торможение ЭП при передвижении тележки с грузом

— торможение на пониженную скорость:



— работа на пониженной скорости:



— полное торможение:




12.2.3 Разгон ЭП при передвижении тележки без груза



12.2.4 Торможение ЭП при передвижении тележки без груза

— торможение на пониженную скорость:

— работа на пониженной скорости:



— полное торможение:



Полная механическая энергия за цикл:



12.3 Расчёт циклового к.п.д.





13 Заключение
В данном курсовом проекте разработан электропривод передвижения тележки мостового крана по системе ПЧ-АД. В соответствии с полученными расчетами выбрали тип АД из серии машин повторно-кратковременного номинального режима работы при ПВ=60%. В результате расчета были построены естественная механическая и электромеханическая характеристики, а также искусственная механическая характеристика, построены переходные характеристики. Окончательная проверка показала, что двигатель по нагреву и перегрузочной способности выбран правильно.


Литература

1. 
   Ключев В.И. Теория электропривода: Учебник для вузов.-М.:Энергоатомиздат,1985.-560с.
   
2. 
   Фираго Б.И. Учебно-методическое пособие к курсовому проектированию по теории электропривода для студентов специальности 21.05 – Мн.:БПИ, 1993.-127с.