Расчет мощности и выбор двигателя для механизма циклического действияПоэтому в повторно-кратковременном режиме работы требуется более высокая перегрузочная способность двигателя, чем при длительном. Требование высокой перегрузочной способности определяется также и необходимостью преодоления кратковременных механических перегрузок. Наконец, условия нагревания и охлаждения двигателей при повторно-кратковременном режиме отличаются от аналогичных условий при длительном режиме. Особенно сильно это отличие проявляется у двигателей само вентиляцией, так как количество охлаждающего воздуха, поступающего в двигатель, зависит от его частоты. Во время переходных процессов и пауз теплоотдача двигателя ухудшается, что оказывает существенное влияние на допустимую нагрузку двигателя. Все эти условия определяют необходимость использования в электроприводах механизмов циклического действия специальных двигателей, номинальным режимом которых является повторно-кратковременный режим, характеризующийся определенной номинальной продолжительностью включения: ПВ ном= Очевидно, отклонения температуры от допустимой тем выше, чем больше при данной ПВ продолжительность цикла | ||||||
| КП.1806.00.16.ПЗ | лист | |||||
| 3 | ||||||
| изм | лист | №докум | подп | дата |
где 
соответственно время работы и время паузы. В повторно-кратковременном режиме при работе с номинальной нагрузкой температура двигателя колеблется около допустимого значения, увеличиваясь во время работы и снижаясь во время паузы.
и чем меньше постоянная времени нагрева двигателя 
. Чтобы ограничить возможную максимальную 
рис. 1 1 – тальная конструкция мостового крана; 2 – подкрановые пути; 3 – механизм передвижения; 4 – тележка с механизмом передвижения и подъемной лебедкой; 5 – грузозахватывающее устройство. 
- масса моста крана m м, т; - масса тележки m т,т; - передаточное число редуктора i р; - диаметр ходовых колес D к, м; - диаметр цапф (подшипников ходовых колес) d ц, м; - КПД передачи механизма h м; - коэффициент трения реборд ходовых колес К р=1,5; - коэффициенты трения m =0,1; ¦ =0,6*10 
Таблица 1 | Вариант | m ном, т | ПВ ном,% | h , 1/ч | 9 ном, м/с | а , м/ c | m м, т | m т,т | i р | D к, м | d ц, м | h м |
| 16 | 8 | 40 | 65 | 1.4 | 0.17 | 20 | 4.0 | 16 | 0.6 | 0.07 | 0.82 |
с. 4.3. Время движения с установившейся скоростью. t уст= t р1-( t р+ t т)=22,153846-(8,235991*2)=5,882026 с. В некоторых случаях бывает t уст=0. В этом случае электропривод работает в неустановившихся режимах. 4.4. Время цикла. t ц= 
с. 4.5. Время паузы. t о= t ц-2* t р=55,384515-2*22,153846=11,076923 с. 4.6. Суммарный момент инерций привода. J = K 
( m ном+ m т= m м) p =1,5*(8000+4000+20000)*0,0135417 = 8,8032 кг*м где p = D к/2* t р=0,6/2*22,153846=0,0135417 м. K - коэффициент запаса, учитывающий неизвестный на этапе предварительных расчетов момент инерций двигателя K J дает возможность рассчитать приближенную нагрузочную диаграмму двигателя. 4.7. Вес груза имеющего массу m . G ном= m ном* g =8000*9,81=78480 кг. g -ускорение свободного падения. 4.8. Общий вес незагруженного механизма. G о’=( m м= m т)* g =(20000+4000)*9,81=235440 Н. 4.9. Момент статической нагрузки при движений с грузом. M cm 1= 
= 
= =147.15 Н*м. 4.10. Момент статической нагрузки при движений без груза. M cm 2= 
= 
1. 4.12. Момент двигателя при торможений с грузом. М т1= М ст1- J * e =147,15-12,55*8,7=37,62 Н*м. 4.13. Момент двигателя при пуске без груза. М п2= М сп2- J * e =110,36+110,13=219,89 Н*м. 4.14. Момент двигателя при торможений без груза. М т2=Мст2- J * e =110,36-110,13=0,83 Н*м. 4.15. Эквивалентный момент двигателя при заданной ПВ. М экв= 
= 
Н*м. 4.16. Требуемая номинальная скорость двигателя. w н= 9 н/ p 1,4/0,0135=103,7 рад/с. 4.17. Требуемая мощность двигателя при заданной ПВ ном. Р тр== М экв* w н=160,72*103,7=16,6 кВт. 4.18. Требуемая частота вращения двигателя. n =9,55* w н=9,55*103,7=990,335 мин 
4.19. Выбрать двигатель по каталогу для заданной ПВ ном.
Таблица 2
| Тип | Рн,кВт | U н,В | I н,А | n н,мин | J дв, кг*м |
| 4ПФ160 S | 18,5 кВт | 440 В | 48,6 А | 1090 мин   | 25*10  |
Н*м. где l - перегрузочная способность двигателя (по каталогу). Для двигателей постоянного тока перегрузочная способность определяется исходя из коммутационной способности и принимается l =2,5-3. w н – номинальная угловая скорость выбранного двигателя. w = p n /30=3,14*1090/30=144 рад/с. 5.2 Максимальный момент производственного механизма М max .мах= М cm 1+ М дин.дв= М с m 1=[1,2* J дв+ 
p ]* 
=14,715+[1,2*25*10 
=202,7468 Н*м. J - момент инерций двигателя [кг*м 5.3. Проверка двигателя на перегрузочную способность производится исходя из неравенства М max .дв 
М с m .мех. 405,7 Если неравенство выполняется, то выбранный двигатель подходит. 
= P н*10 
U н* I н=18,5*10 /440*48,6=0,865 7.2 Сопротивление обмотки якоря R a =0,5(1- н) U н/ I н=0,5(1-0,865)440/48,6=0,61 Ом. 7.3. Частота вращения идеального холостого хода 
мин 7.4. Номинальный момент двигателя М н=9,55Рн/ n н=9,55*18500/1090=162 Н*м. 7.5. Построение механической характеристики n = ¦ ( M ) по двум координатам: М =0; n = n 
=1168 мин М = М н=162 н*м.; n = n н=1090 мин Промышленность выпускает ряд серий двигателей повторно-кратковременного режима: асинхронные крановые с короткозамкнутым ротором серии MTKF и с фазным ротором MTF ; аналогичные металлургические серий МТКН и МТН; постоянного тока серий Д. Асинхронные двигатели серии МТ и новой серий 4МТ предназначены для работы на подъемно-транспортных механизмах и в электроприводе механизмов металлургических агрегатов. Для машин указанных серий характерна удлиненная форма ротора (якоря), обеспечивающая снижение момента инерций.