Онищенко Г.Б. и др. Автоматизированный электропривод промышленных установок

Подождите немного. Документ загружается.

где Р,- номинальная мощность электродвигателя по ка

логу; 1,05-;-1,2 - коэффициент запаса, учитывающий неточ

ста расчета сил сопротивления.

3. Электродвигатель при необходимости проверяется на nj

регрузочную способность по зФювиям пуска

*K,(M

) = K,(M

+J-a), (24.^

=J— или M,=J — a (24.

>п К

где М

- статический и динамический моменты

ления, Нм; J - приведенный к валу

электродвигателя суммарный мо-

мент инерции, кгм ; а - норми-

рованное значение линейного

ускорения, м/с

; /„- время пуска.

Асинхронные короткозамкну-

тые электродвигатели проверяют-

ся по пусковому и минимальному

моментам (рис.24.5) М„>М,.

или М

шн

> М

сп

• К,, где М,„ М

Лшн

- пусковой и минимальный мо-

менты электродвигателя; М

сп

момент сопротивления при ско-

рости, равной нулю; К,— коэффициент запаса, равный 1,2.

Кратковременный режим S2

1. Определяется мощность (момент) нагрузки и время ра

ты электродвигателя. Если нагрузка за время работы изменя

то определяется эквивалентная мощность (момент).

2. Если время работы электродвигателя совпадает со ст-

дартным, то по каталогу выбирают электродвигатель из уело*

< Р

11дв

. Если время работы не совпадает со стандартным,

пересчитывают на ближайшее стандартное значение по форму

зхт

=Р, —V -, (24.16)

К 1-(а +

1)-е

+а е

здесь tp, („ - расчетное и стандартное время работы эле:

двигателя, с;

стока асинхронного двигателя с

короткозамкнутым ротором с про-

валом при малых скоростях

АР

- отношение постоянных потерь к переменным

номинальной

нагрузке

нам

= Д Р

мм

= /;/?.

где

Т„

- постоянная времени нагрева электродвигателя; опре-

деляется для электродвигателя мощностью, равной Р

\ R=R„+R

для двигателей постоянного тока независимого возбуждения;

=R„+R,)„+R

- для двигателей постоянного тока последователь-

ого возбуждения; R = 3(] + Д)/?

- для асинхронного двигателя;

=7>R\

- для синхронного двигателя.

По Р

зх

„ выбирают электродвигатель для принятого стан-

артного времени из условия

Р„.ав>Рэ.ст.

Если t

pii cm

, электродви-

атель должен быть проверен на допустимую нагрузку.

Асинхронный короткозамкнутый двигатель проверяется по

сковому моменту: М

> \ ,2М

стмтс

и перегрузочной способности

кс

>М

смжс

, где: M

CMt

uic - максимальный статический момент,

р.сли для кратковременного режима работы выбирается двига-

ель, предназначенный для продолжительного режима, то

(24.17)

• +1

Если отношение л < о 35, электродвигатель проверяют

Т„ '

лько по перегрузочной способности. Вывод исходных формул

усмотрите в [4-15].

Повторно-кратковременны й режим

Определяются мощность (момент), время работы и паузы

каждой операции в цикле.

2. Строятся нагрузочная диаграмма и тахограмма.

3. Если нагрузка переменная, то определяется эквивалент-

ная мощность (момент).

4. Определяется продолжительность включения

пв.

(24.18)

где: - сумма времени работы и пауз, если в ци"

несколько операций.

5. Если

ПВ

=ПВ

ст

то при соответствующем стандар

ПВ% выбирают электродвигатель из условия

P»,

>KjPp

/(,= 1,1+1.,5 - коэффициент запаса, зависит от частоты включег

и отношения ——.

J„

В случае, если расчетная ПВ не соответствует стандарт:

то эквивалентную мощность приводят к стандартной по форму;

\пв,

Электродвигатель выбирается из условия

к0

,>К,-Р

1ст

. (24.2

6. Проверяется электродвигатель по условиям пуска пг

максимальной статической нагрузке и заданном ускорении

формуле (24.14),а также на перегрузочную способность.

7. Производится уточненный расчет на нагрев:

а) определяются моменты электродвигателей при пуске

торможении исходя из уравнения движения

Динамический момент находят по формулам (24.15).

б) строится нагрузочная диаграмма электропривода М(1) и!

/(/) с учетом динамического момента при пуске и торможен"^

Для этого определяют время пуска (торможения) и время уста"

вившегося движения для каждой операции (см.рис.24.3);

в) определяется уточненная продолжительность включени

г) вычисляется эквивалентный момент (ток)

l\'nl

Mjl'n

Ll'y\

•••

Мтт'т*

Lj,„

(24 21))

' V

Pit*

'г,

•••+',» +t,J

+ ••• + ',«

где: M„i, M

. М-,,. М,

шш

Lni/

, M

imm

- моменты электроде и

теля при пуске, торможении (электрическом) и установивше:"

движении, при различных операциях в цикле; l

. /,,. /„/, /„„,, /

Гс

- время пуска, торможения и установившегося движения пр

различных операциях; р = *

- коэффициент ухудшения те;

лоотдачи двигателя при изменении скорости двигателя.

д) эквивалентный момент (ток) М, приводится к ближайше-

\ПВ„

му стандарту ПВ м =М — ;

' \ ПВ„,

е) если удовлетворяется условие М„

> М.

хш

, то двигатель

проходит по нагреву.

В данном случае нельзя воспользоваться методом эквива-

лентной мощности, так как при работе (пуск, останов) скорость

двигателя не остается постоянной.

При повторно-кратковременных режимах S4, S5 асинхрон-

ные короткозамкнутые электродвигатели, работающие от сети,

обязательно проверяются на допустимую частоту включения в

час, т.к. при малых продолжительностях цикла возрастает доля

пусковых и тормозных потерь в общем балансе энергии за цикл.

Частота включения для двигателей, работающих в повторно-

кратковременном режиме [4-15], определяется по формуле:

й =

600

(24.22,

+м

где: АА

,АА

- потери энергии при пуске и торможении; е -

относительная продолжительность включения; ЛР„,АР - потери

мощности при установившемся режиме - номинальные и факти-

ческие.

Проверка пускового .момента по условиям сцепления

Механизмы передвижения кранов, ременные передачи, лен-

точные конвейеры и др., где передача или движение осуществля-

ется за счет сил сцепления, пусковой момент электродвигателя

должен быть проверен по условиям сцепления, т.е. он не должен

быть больше сил сцепления (трения). Для механизмов передви-

жения проверка осуществляется по условию

ur-N-D-a 0,8 u/N-V-a

= *С _ +

„

< 0,8— ^ = — St,

2/ •

7 • а,

• m <о„,

Ч-а

-т

где: М

пЛв

- пусковой момент двигателя, Нм; 0,8 - коэффици-

ент, учитывающий неравномерное распределение нагрузки на

приводные колеса; У=0,2 и 0,12 - коэффициент сцепления для

кранов, работающих внутри помещения и на открытом воздухе

соответственно; N - нормальное давление на колеса, Н; D - диа-

метр колеса, м; а

пр

а„„

- количество приводных и опорных колес;

т - количество двигателей; У - скорость передвижения, м/с.

Условия проверки пускового момента сцепления для конв

еров и рольгангов приведены ниже

вня с постоянной нагрузкой

Механизмы непрерывного действия с постоянной иагруз

Делят на две группы: с сосредоточенной и распределенной

грузкой

К первой группе отноогтея механизмы главного двнже

некоторых видов токарных, карусельных и других станков,

правило, ередних

тяжелы* групп.

Ко второй конвейеры, эскалаторы, кольцевые канатные

Общее в

JTHX

механизмах - это продолжительный режим

боты электродвигателя. При расчете его .мощности, как прави,

не учитывают нагрузки при пуске и тормаженкп. Электропри

механизмов первой группы будет рассмотрен в разделе эдек

нрияод металлорежущих, станков. Электропривод механнз

второй группы рассмотрен на примере конвейеров.

магическую цепь, содержат упругие .механические звенья,

влияет на выбор тина электропривода и системы управления

за необходимости демпфирован™ механических колебаний

25.1.1. Требования, предъявляемые к

элек1

ринриноду

ханнзмов с распределенной нагрузкой

I. Регулирование скорости не требуется или требуется в

Вольтом диапазоне D-2...5.

406

пробуке

вязей. Желательно [4-17], чтобы

зл характеристику с постепенным

ленты и ограниченной величиной

момен

т в процессе разгона до

<1. При работе с несколькими приводными барабанами при-

род должен обеспечивать синхронизацию работы приводных ба-

рабанов, т.е. установления расчетного распределения тягового

5. Привода мощных конвейеров с высокой скоростью лим-

итна ленты должны обеспечивать пониженную скорость 1м/с

лля проведения

ее

осмотра.

6. Привод мощных конвейеров должен обеспечивать реверс

25.1.2. Онределсш

ги

[4-12]

C,qI

cos

+ qlSill

ql{C, cos fi

+ sil

где: q - весовая нагрузка на 1 метр пути, №'м. В at

рузку входят

вес

транспортируемого материала, вес ж

о:шрных роликов, I - длина участка в .«играх: /I - уго

конвейера (рис.25.1): С„ - результирующий коэффицш

407

где'

Q„-проИтолителыюсть

конвейера, г/час;

V -

скорость, м

На участках изгиба (рис.25.2) сила сопротивления движен

состоит из двух слагаемых; силы от изгиба тягового элемгг

пропорциональной натяжению в набегающей точке участка

силы трения в подшипниках блоков или роликов, пропори.'

шшьной равнодействующей cfuitt

JV,на участке.

Следовательно:

где: с

- коэффициент

от

изгиба тягового Элемента.

В конвейерных установках обычно T

»G,

этому при определении равнодействующей N

весом

блока О

гт

небрегаюг и принимают, что Натяжение в набегающей

Г.-

;

и с

гающей точках равны. Прн этом

= Ш.ш,

где: С, = s

2;u^sin| - результирующий кооффициент

Для ленточного конвейера при изгибе ленты на барабане

«=90...180' С.К1-6)

Ю ",

л при изгибе ленты на роликовой 6а

рее

угле обхвата

«=20-15*

С,-(

1.2...3)

10'

Сила сопротивления вызывает увеличение натяжения тя

вого элемента на каждом участке Для прямолинейного учас

Tm~-T*r&F

для участка изгиба где

-коэффициент увеличения натяжения на данном участке.

г,, %&>•'» (С омД + SinД)+£с,г

Так как

силу;

должен преодолеть приводной олсмент. то

[при установившемся движении-разность натяжений па нем урап-

Усилие

Т,а

должно быть не меньше минимально допустимо-

то натяжения Тс&Тт Минимальное натяжение определяется ус-

ловием допустимого провиса тягового органа,

'.уравнением |4-1»]: "

" °"Р

,сля

_ Щг Ц,

""" ° вг^

где: д,., - масса груза и ленты конвейера на

метр длины,

чи:

-(0д>25...0,03)

допустимая величина провисания ленты, м,

По

условию

сцепления Г,.. > ,

где: к

угол обхвата барабана в радианах;#Ч),1...0,35 - коэффи-

циент трения'Между лентой и.барабаном;

-'J'„i/•[.„i-ma

- набе-

rmoiuee натяжение приводного

барабана;

m - масса поступатбиь-

ио

движущихся'мастей конвейера; а - ускорение при пуске.

И?

двух результатов выбирается большее значение.

Динамические нагрузки привода конвейера возникают в

; процессе

пуска и определяются движущимися массами собствен-

но конвейера

его приводной станции

где:

F..„, -

динамическая сила

на обводе

приводного элемента

с радзуеЪй 'Щ

in,

- движущаяся масса одного прямолинейного

(для роликов щ

—. п - количество роликов);

•

момент

инерции двигателя и приводного элемента (барабана, редуктора),

I,,

- передаточное число редуктора приводной станции; а, - уско-

рение коноейёрз-

Механизмы с распределенной нагрузкой могут иметь одн

расположение приводной станции на трассе не обсспсчи

ванию скорости в механизмах с рассредоточенной нагруз^

применяются: электроприводы с короткозамкиугыми асинх

хронные электродвигатели с фазным ротором для конвейерн!

линий большой протяженности дня обеспечения плавного пус

Для приводов, где требуется регулирование скорости, наиб

лее перспективен электропривод по схеме ПЧ-ЛД, возню-

также применение системы АВК и электроприводов постоянн

получения благоприятного распределения нагрузки между двш

телями применяют асинхронные короткозамкнутые двигатели

повышенным скольжением

ЧЭ.Й

асинхронные двигатели

фазнь

ротором. В первом случае улучшается распределение нагру

между элрктр0двжатс.'1ими благодаря более мягким механич

еким характеристикам. Во втором случае механические харак

ристикн выравниваю!ся с помощью включения в цепь ротора о

него из двигателей добавочного сопротивления. Кроме тог

применение асинхронных двигателей с фазным роторам номо

решшь проблему плавности пуска

ограничения пусковых тою

т иристорного регулятора гока

цепи ротора [4-12].

Управление электроприводами одиночных конвейеров, :

связанных с другими механизмами, производится посредстве

максимальной

тепловой защитой.

Волее сложны схемы управления совместно работающич

конвейерами иди поточно-транспортными системами ПТС. В с

новс проектирования схем управления такими транспорт

системами лежат

следующие

требования:

1. Пуск двигателей конвейеров должен производиться

"в

правлении, обратном технологическому потоку: чтобы на ко

вейерах

не

образовывалось

завала

транспортируемого груза.

транспортной пинии первш

-о конвейера, с которого пост

материал на другие конвейеры, а 3

4. Для предотвращения большой

должны пускаться поочередно.

5. Дчя опробования н наладки конвейеров следует обеспе-

чить возможность пуска и остановки любого из них независимо

от других конвейеров (обычно нуек

остановка при наладке про-

изводятся с рабочего места).

6. В схемах необходимо предусматривать предпусковую

(световую и звуковую) и аварийную сигнализацию, а также сиг-

нализацию о работе всех агрегатов.

7. Конвейеры большой протяженности оснащаются кнопка-

и промышленных транспортных

|ь исправного состояния тягового элемента (ленты.

I и отключение установки при чрезмерной вытяжке

t. слабом натяжении, сходе с направляющих

барабанов

шкивов:

1С

установки при превышении скорости:

установки

при

затянувшемся пуске,

- предупреждение завалов бункеров загрузочных и перегру-

- обеспечение требуемой m

- туроокомпрессоры. I

осевые вентиляторы и

Работу центробе*

центробежного наюса,

пятками и корпуса спиральной формы. При вращении районе!

колеса жидкость увлекается лопатками и под действием центр

бежнон силы н силы кориолиса движется от центра колеса к е(

периферии вдоль лопаток, ззтемподается через спираль,

меру в нагнетательную трубу,

rfjfii

этом в центре корпуса

етея разряжение, под действием которого вода через веа.....„,

тцую трубу подается в насос. Частицу жидкости участвуют;

двух движениях: вращательном, вместе с колесом, прноброта

.окружную-.скорость! и,линейном вдоль лопаток, приобретая "-

e.Hiiyibiiyio

линейную

скорость.

•Мощность, развиваемая насосом или вентилятором,

дится

из

выражения энергии, сообщаемой движущейся жн

;

(газу)

единицу времени

А = "—, (25J

уравнение (25.3) пс

Если учесть, что SV=Q- подача i

)р

(удельное давление),

Н<м"

(Па): тс

случае р -

^ кВт.

гдегш - скорость

д.

гидравлический

кпд

у,,-(0,8...0,96) и объемный

>|„-*((1,%

0,98)

j-lanop часто выражают- в метрах водяного, столба. В

102/7

Принимая, что скорость движе!

радиус колеса

ш_ Н

й>1