Расчет автомобилеподъемника (стр. 2 из 4)
Проверка электродвигателя на возможность пуска:
Угловая скорость двигателя:
, рад/с; 
, об/мин; 
, рад/с;Номинальный момент двигателя:
Н.м;Момент сопротивления насоса приведенный к валу двигателя:
Н.м; 
Н.м;Так как Мн = 22,2 Н.м > Мн.п =20,5 Н.м, пуск двигателя при максимальной нагрузке 2,7 кВт обеспечивается.
Проверка электродвигателя на перегрузочную способность:
кВт;Pн=2,2 >Pпер=1,7 кВт;
Расчеты по определению температуры электродвигателя за цикл нагрузочной диаграммы.
Когда нагрузка меняется медленно (tц > 10мин) методы определения мощности по среднеквадратичной величине не точны. В этом случае надо определить повышение температуры электродвигателя над окружающей средой, пользуясь уравнением нагрева электродвигателя:
,где τуст = ΔР/А -- установившееся превышение температуры электродвигателя; Т = С/А -- постоянная времени нагрева электродвигателя; t - время от начала участка; τнач - превышение температуры в начале участка; А -удельная теплоотдача электродвигателя:
0C;Принимая, что в начале работы τнач=20 строим кривую нагрева электродвигателя. Расчеты сводим в таблицу 1.3.
Таблица 1.3 Зависимость температуры двигателя от времени и охлаждения.
| t, c | τнаг, 0С | τохл, 0С |
| 0 | 20,00 | 34,67 |
| 30 | 34,67 | 33,21 |
| 120 | 27,56 | |
| 240 | 23,48 | |
| 360 | 21,14 | |
| 480 | 20 | |
| 600 | 20 |
2 Проектирование передаточного устройства
Выбор и обоснование кинематической схемы электропривода.
Проанализировав условия работы электропривода, принимаем соединение вала двигателя и вала масляного насоса через муфту.
Обоснование и выбор монтажного исполнения двигателя.
Изучив машину, приходим к выводу что менее материало- и металлоемким будет конструкция машины при использовании электродвигателя на лапах, также при использовании такого двигателя его обслуживание будет более удобным по сравнению с другими типами двигателей.
Составление расчетной исходной и одномассовой приведенной схемы механической части электропривода.
Для составления расчетной исходной схемы определим момент инерции рабочего колеса.
, кг м2 Где m-масса рабочего колеса насоса,R-радиус рабочего колеса
, кг м2 Приведенный момент инерции
кг м2 3 Переходные процессы в электроприводе
Определение электромеханической постоянной времени при рабочем и критическом скольжениях.
Электромеханическая постоянная времени переходных процессов привода с асинхронным электродвигателем вычисляется по Формуле:
,где ω0 - угловая скорость машинного устройства, ω0= 99,75рад/с;
Sк = 12,1 % --критической скольжение электродвигателя (паспортные данные электродвигателя).
Критический моменты электродвигателя определяются по следующим формулам:
;Мн =22,2 Н.м, пункт 1.8.
Имеем:
Мк =
Н.мПодставляя полученные значения получаем:
— электромеханической постоянной времени при номинальном скольжении:
с;— электромеханической постоянной времени при критическом скольжении:
c.Обоснование способа пуска и торможения электропривода.
Так как установленный двигатель имеет относительно не большую мощность и соответственно не большие пусковые токи, то примем прямой пуск двигателя. Торможение осуществляется без применения дополнительных устройств.
Определение времени пуска и торможения, максимального ускорения графоаналитическим методом.
Время пуска, tп определяется следующим образом:
,где J - приведенный момент инерции; ωн- номинальная угловая скорость; Мп - вращающий момент электродвигателя при пуске; Мс - средний приведенный момент сопротивления рабочей машины при пуске;
Н.м;Получаем:
с;Время остановки, tТ определяется следующим образом:
В итоге имеем:
с.Определение максимального ускорения графоаналитическим методом:
Построив механические характеристики двигателя и рабочей машины, строим кривую избыточного момента.
Механическую характеристику электродвигателя строим по пяти точкам и следующим величинам моментов и скоростей вращения. Результаты расчетов заносим в таблицу 3.1
Таблица 3.1 Построение механической характеристики
| Точка | Момент, Н.м | Скорость, рад/с |
| 1 | М1=0 | ω1= ω0=99,75 |
| 2 | М2= Мн=22,2 | ω2= ωн=98,9 |
| 3 | М3= Мк=48,8 | ω3= ωк=217,6 |
| 4 | М4= Мmin=35,5 | ω4= ωmin=14,96 |
| 5 | М5= Мп=44,4 | ω5= ωп=0 |
Кривую избыточного момента заменяют ступенчатым графиком. В пределах каждой ступени избыточный момент не меняется и время разгона на i-том участке tiбудет равно:
,Таким образом, для первого участка получаем:
с.Аналогично рассчитываем для остальных участков. Результаты расчетов заносим в таблицу 3.2.
Таблица 3.2 Построение кривой разбега.
| ω, рад/с | 45 | 65 | 120 |
| М, Н.м | 0,65 | 1,26 | 1,8 |
| Δt, с | 0,39 | 0,09 | 0,15 |
Расчеты по определению превышения температуры электродвигателя за время пуска.
Повышение температуры обмоток асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором во время пуска можно определить упрощенным методом, считая, что все потери идут на нагрев:
,где ΔU - потери энергии во время пуска, Дж; C - теплоемкость обмоток.
; 
Дж,где с1 -удельная теплоемкость меди, с1 = 385Дж/кг-К; m - масса обмоток, примем m=2,5, кг.
Имеем:
0C.4 Заключение о правильности предварительного выбранного электродвигателя по всем критериям
Заключение о правильности выбора электродвигателя делаем с учетом тепловых и механических переходных режимов, колебаний напряжений в сети. Выбранный двигатель был проверен:
— на нагрев.
0С;— по условиям пуска,
Мн = 22,5 Н.м > Мн.п =20,5 Н.м,
— по перегрузочной способности,
кВт;Pн=2,2 кВт > Pпер=1,7 кВт;
— перегрев обмоток за время пуска двигателя,
0CВсе условия удовлетворяют необходимым требованиям, следовательно, выбор электродвигателя осуществлен, верно.
5 Разработка принципиальной электрической схемы управления
Пояснения по составлению схемы.
Принципиальная схема должна обеспечивать защиту электродвигателя и кабелей от токов короткого замыкания и токов перегрузки, защиту от неполнофазных режимов работы.