Расчет сопротивления пусковых резисторов в цепи ротора
Особенность построения пусковой диаграммы. Определение добавочных сопротивлений для резисторов. Расчет необходимой мощности электродвигателя по условиям нагрева. Проверка двигателя по перегрузочной способности. Вычисление времени разгона привода.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 01.05.2017 |
| Размер файла | 102,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Министерство транспорта Российской Федерации
Федеральное агентство железнодорожного транспорта
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ»
Кафедра «Локомотивы»
Контрольная работа
По дисциплине «Основы электропривода технологических установок»
Темы: Построение пусковой диаграммы и расчет сопротивления пусковых резисторов в цепи ротора
Хабаровск - 2017
Задача 1
Исходные данные:
Тип электродвигателя: 4АК160S8У3
Число ступеней: целое число (принимаем 2).
Задание:
1. Построить пусковую диаграмму.
2. Рассчитать сопротивление пусковых резисторов в цепи ротора.
Технические данные двигателя 4АК160S8У3:
|
Синхронная частота вращения |
no |
750 об/мин |
|
|
Номинальная мощность |
Рн |
5,5 кВт |
|
|
КПД |
з |
80% |
|
|
cos ц |
- |
0,7 |
|
|
Отношение максимального момента к номинальному |
Км |
2,5 |
|
|
Ток ротора |
I2 |
14 А |
|
|
Напряжение ротора |
U2 |
300 В |
|
|
Скольжение |
Sн |
6,5% |
|
|
Масса |
m |
170 кг |
Решение.
Найдем номинальную частоту вращения, nн, об/мин, по формуле:
nн = nо(1 - )
nн = 750• (1 - ) = 701 об/мин
Найдем номинальный момент, Мн, Н•м, по формуле:
Мн =
Мн = = 75 Н•м
Найдем критическое скольжение Sкр, по формуле:
Sкр =
Sкр = = 0,311
Найдем критическую частоту вращения nкр, об/мин, по формуле:
nкр = nо(1 - Sкр)
nкр = 750 • (1 - 0,311) = 517 об/мин
Найдем максимальный момент, Мmax, Н•м, для скольжения S ? Sкр и соответствующую частоту вращения n, об/мин, по формулам:
М =
n = nо (1- S)
М = = 58,771 Н•м
n = 750 • (1- 0,05) =713 об/мин.
Для других значений S расчет аналогичен. Результаты расчета своди в таблицу 1.
Таблица 1 - Результаты расчетов
|
S |
0,05 |
0,1 |
0,15 |
0,2 |
0,25 |
0,3 |
|
|
n |
713 |
675 |
638 |
600 |
563 |
525 |
|
|
M |
58,771 |
109,282 |
146,737 |
170,61 |
183,123 |
187,388 |
Определяем предельный момент М1, Н•м, по формуле:
М1 = (0,8 … 0,9)Мmax
М1 = 0,85 • 187,5 = 159,375 Н•м
Определим момент переключения, М2, Н•м, по формуле:
М2 = М1•
М2 = 159,375 • = 59,23 Н•м
По данным таблицы 1 строим естественную механическую характеристику.
Из рисунка 1 определяем частоты переключения:
n1 = 420 об/мин
n2 = 615 об/мин.
Определяем отношение предельного момента к моменту переключения л по формуле:
л = М1 / М2
л = 159,375 / 59,23 = 2,69
Находим сопротивление фазы обмотки ротора, R2, Ом, по формуле:
R2 = U2 / I2
R2 = 300 / 14 = 21,4 Ом
Определяем добавочное сопротивление резистора второй ступени Rд2, Ом, по формуле:
Rд2 = R2 (л - 1)
Rд2 = 21,4 • (2,69 - 1) = 36,2 Ом
Определяем добавочные сопротивления для остальных резисторов Rдi , Ом, по формуле:
Rд(m-1) = R2m • л
Rд1 = 36,2 • 2,69 = 97,38 Ом.
Рисунок 2 - Схема включения резисторов в цепи фазного ротора к пусковой диаграмме на m = 2.
Задача 2
Исходные данные:
no = 500 об/мин
|
М1 = 1000 Н•м |
t1 = 17 с |
||
|
М2 = 2500 Н•м |
t2 = 4 с |
||
|
М3 = 1250 Н•м |
t3 = 7 с |
||
|
М4 = 1400 Н•м |
t4 = 16 с |
Задание:
1. Начертить график нагрузочной диаграммы.
2. Определить эквивалентный момент нагрузки.
3. Определить необходимую мощность электродвигателя по условиям нагрева и выбрать двигатель (приложение 2 метод. указаний).
4. Проверить выбранный двигатель по перегрузочной способности.
5. Определить энергию потребления из сети за рабочую смену (7 часов).
Решение.
Эквивалентный момент определяется по формуле:
Мэ =
Мэ = = 1384 Н•м
Определяем мощности двигателя при i-том моменте по формуле:
Рi = Мi •
Р1 = 1000 • = 52356 Вт
Р2 = 2500 • = 130890 Вт
Р3 = 1250 • = 65445 Вт
Р4 = 1400 • = 73298,4 Вт
Эквивалентную мощность определяем по формуле:
Рэ =
Мэ = = 72468,2 Вт
При подборе электродвигателя необходимо учитывать электрические и механические потери, тогда требуемая мощность двигателя определится по формулам:
Рдв = Рэ • к1 • к2 ,
где к1 - коэффициент запаса на электрические потери (изменение качества электрической энергии), принимаем к1 = 1,2;
к2 - коэффициент запаса на механические потери, принимаем к2 = 1,2.
Рдв = 72468,2 • 1,2 • 1,2 = 104,3 Вт.
По приложению 2 метод. указаний выбираем двигатель со следующими параметрами: Рн = 90 кВт, nн = 490 об/мин, з = 91,5%, cosц = 0,77; Мmax/Mн=1,0; Jп/Jн = 5,5; J = 9,68 кг•м2; синхронная частота вращения 500об/мин.
Проверим выбранный электродвигатель по перегрузочной способности. резистор электродвигатель нагрев привод
Производим проверку по следующей формуле:
М2 ? Мmax
где Мmax - максимально развиваемый двигателем момент, Н•м;
М2 = 2500 Н•м - максимально развиваемый двигателем момент на нагрузочной диаграмме.
Максимально развиваемый момент определяется по следующей формуле:
Мmax = Мmax / Мн • М2
Мmax = 1,0 • 2500 = 2500 Н•м
Подставим известные величины в формулу
2500 ? 2500.
Таким образом, выбранный электродвигатель подобран правильно, так как он удовлетворяет условию пускового момента.
Расход электроэнергии двигателя за рабочую смену (7 часов) определяем по формуле:
W = P • t
W =90 • 7 = 630 кВт•ч.
Задача 3
Исходные данные:
|
Момент сопротивления на валу исполнительного механизма |
Мсм |
1600 Н•м |
|
|
Частота вращения вала исполнительного механизма |
ncм |
100 об/мин |
|
|
КПД передачи |
зпер |
80% |
|
|
Синхронная частота вращения двигателя |
no |
1000 об/мин |
|
|
Момент инерции исполнительного механизма |
Jи |
200 кг•м2 |
Задание:
1. Определить потребную мощность двигателя и выбрать двигатель (приложение 2 метод. указаний).
2. Пренебрегая моментом инерции системы шестерен, определить время разгона привода.
Решение.
Выбираем двигатель с короткозамкнутым ротором и следующими параметрами: Рн = 18,5 кВт; nн = 975 об/мин; з = 87%; соsц = 0,85; Мmax/Мн=2; Мп/Мн = 1,2; Jд = 18,8 •10-2кг•м2.
Построим график механической характеристики двигателя. Для этого предварительно определим следующее:
- номинальный момент
Мн = 9550
Мн = 9550 = 181,2 Н•м
- максимальный момент
Км = Мmax/Мн=2, следовательно Мmax = Км • Мн
Мmax = 2 • 181,2 = 362,4 Н•м
- пусковой момент
Мп/Мн = 1,2, следовательно Мп = 1,2 • Мн
Мп = 1,2 • 181,2 = 217,4 Н•м
- скольжение при номинальной нагрузке
Sн =
Sн = = 0,025
- критическое скольжение
Sкр = Sн (Км +)
Sкр = 0,025 (2 +) = 0,093
- критическая частота вращения
nкр = no • (1 - Sкр)
nкр = 1000 • (1 - 0,093) = 907 об/мин
Определим величины моментов, развиваемых двигателем при различных значениях скольжения. Вычисления для S ? Sкр произведем по формуле:
М =
Вычисления для S ? Sкр произведем по формуле:
М = + b•S,
где b - коэффициент, определяемый по формуле:
b = Мп -
b = 217,4 - = 150,6
Статический момент определяется по формуле:
Мс = Мсм
Мс = 6 + 2 • 10-6 • n2
Результаты расчетов сведем в таблицу 1.
Таблица 1 - Данные вычислений
|
S |
0 |
0,025 |
0,093 |
0,2 |
0,3 |
0,4 |
0,5 |
0,6 |
0,7 |
0,8 |
0,9 |
1,0 |
|
|
n |
1000 |
975 |
907 |
800 |
700 |
600 |
500 |
400 |
300 |
200 |
100 |
0 |
|
|
M |
0 |
181,71 |
362,4 |
307,4 |
250,17 |
220,11 |
205,6 |
200,07 |
200,04 |
203,67 |
209,64 |
217,43 |
|
|
Mc |
8,0 |
7,9 |
7,6 |
7,3 |
7,0 |
6,7 |
6,5 |
6,3 |
6,2 |
6,1 |
6,0 |
6,0 |
Точка пересечения n(М) и n(Мс) определяет установившуюся частоту вращения двигателя nду = 990 об/мин.
Разобьем процесс пуска на этапы.
I - от n = 0 до n = 500
II - от n = 500 до n = 800
II I- от n = 800 до n = 950
IV - от n = 950 до n = 970
V - от n = 970 до n = 990
Приращение частоты вращения, Дnк, а также величины средних за этап моментов Мк и Мск указаны в таблице 2.
|
Этапы |
I |
II |
III |
IV |
V |
|
|
Дnк, об/мин |
500 |
300 |
150 |
20 |
20 |
|
|
Мк, Н•м |
205 |
230 |
358 |
315 |
317 |
|
|
Мск, Н•м |
7 |
7,3 |
7,6 |
7,65 |
7,7 |
|
|
t, с |
0,578 |
0,309 |
0,098 |
0,015 |
0,015 |
Продолжительность этапов определяем по формуле:
Дtк =
Определим момент инерции, приведенный к валу двигателя по формуле:
J = Jд +Jм (nм / nд)2,
где Jд - момент инерции двигателя.
J = 18,8 • 10-2 +200 (100 / 1000)2 = 218,8 • 10-2 кг•м2
Время разгона находим по формуле:
Дtпуск = Дt1 + Дt2 + … + Дtn
Дtпуск = 0,578 + 0,309 + 0,098 + 0,015 + 0,015 = 1,015 с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Предварительный расчет мощности электродвигателя, определение передаточного числа редуктора. Построение тахограммы и нагрузочных диаграмм, проверка двигателя по перегрузочной способности и мощности. Расчет и построение механических характеристик привода.
курсовая работа [440,8 K], добавлен 24.09.2010Выбор электродвигателя и проверка его по перегрузочной способности и по возможности пуска. Расчет пусковых и тормозных сопротивлений графоаналитическим методом. Обоснование способа защиты электродвигателя, описание принципа действия аппаратов защиты.
курсовая работа [42,6 K], добавлен 27.09.2013Анализ требований, предъявляемых к крановым электроприводам. Расчет мощности, проверка электродвигателя. Выбор резисторов. Определение длительности пуска двигателя, добавочного сопротивления в цепи якоря. Разработка схемы электропривода механизма подъема.
курсовая работа [98,4 K], добавлен 06.04.2015Определение статических нагрузок, действующих на вал двигателя. Расчет потребляемой мощности двигателя и пускового сопротивления. Проверка выбранного двигателя по типу и по перегрузочной способности. Расход электроэнергии за сутки, среднесуточный КПД.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 09.11.2010Определение размеров асинхронной машины. Расчет активного сопротивления обмотки статора и ротора, магнитной цепи. Механическая характеристика двигателя. Расчёт пусковых сопротивлений для автоматического пуска. Разработка схемы управления двигателем.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 05.02.2014Технологический процесс центрифугирования. Требования к электроприводу ротора. Расчет мощности и выбор приводного электродвигателя. Построение нагрузочной диаграммы механизма. Проверка двигателя по перегрузке и по условиям пуска. Состав тиристорного ЭП.
курсовая работа [2,4 M], добавлен 15.02.2014Выбор редуктора, троллеев и резисторов электродвигателя. Его проверка по скорости. Определение возможности неучета упругих связей, времени пуска, торможения и движения. Расчет сопротивлений и механических характеристик. Построение переходных процессов.
курсовая работа [4,9 M], добавлен 24.09.2013Выбор полиспаста, каната, барабана и электродвигателя. Расчет редуктора и длины барабана. Проверка электродвигателя по времени разгона. Расчет механизма передвижения тележки и механизма поворота. Определение сопротивления вращению от крена крана.
курсовая работа [292,6 K], добавлен 21.03.2012Выбор и проверка электродвигателя. Схема редуктора. Диапазон возможных передаточных чисел для привода. Возможные частоты вращения электродвигателя. Требуемая максимальная мощность. Определение мощности, крутящих моментов на валах и срока службы привода.
контрольная работа [86,7 K], добавлен 25.04.2012Основные зависимости, характеризующие работу пусковых систем. Особенности проведения расчета двигателя: выбор стартера, определение моментов сопротивления, мощности стартера, проектирование стартерного электродвигателя по проведённым расчётам параметров.
курсовая работа [518,5 K], добавлен 29.01.2010Рабочие характеристики асинхронного двигателя, определение его размеров, выбор электромагнитных нагрузок. Расчет числа пар полюсов, мощности двигателя, сопротивлений обмоток ротора и статора, магнитной цепи. Механические и добавочные потери в стали.
курсовая работа [285,2 K], добавлен 26.11.2013Выбор электродвигателя, расчет перегрузок и тахограммы. Кинематика подъема. Расчет движущих усилий. Определение эквивалентного усилия. Проверка двигателя по условиям нагрева. Выбор силового оборудования и элементов системы автоматического регулирования.
учебное пособие [75,5 K], добавлен 13.12.2012Определение мощности электродвигателя, кинематический расчет привода. Проектировочный расчет цилиндрической зубчатой передачи. Проверка зубьев колес по контактным напряжениям. Эскизная компоновка редуктора. Проверка долговечности подшипников качения.
курсовая работа [2,3 M], добавлен 09.07.2012Техническая характеристика мостового крана. Кинематическая схема электропривода; требования к нему. Определение мощности электродвигателя тележки мостового крана. Расчет пусковых резисторов графическим способом. Монтаж и демонтаж мостовых кранов.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 13.04.2014Кинематическая схема привода ленточного конвейера. Кинематический расчет электродвигателя. Определение требуемуй мощности электродвигателя, результатов кинематических расчетов на валах, угловой скорости вала двигателя. Расчет зубчатых колес редуктора.
курсовая работа [100,3 K], добавлен 26.01.2010Расчет общего КПД и требуемой мощности электродвигателя. Определение кинематических и силовых параметров привода. Расчет зубной передачи. Определение допускаемой недогрузки передачи. Эскизная компоновка редуктора. Проверка подшипников на долговечность.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 08.01.2012Главные размеры, расчет параметров сердечника стартера, сердечника ротора, обмотки статора. Определение размеров трапецеидальных пазов, элементов обмотки, овальных закрытых пазов ротора. Расчет магнитной цепи ее параметров, подсчет сопротивления обмоток.
курсовая работа [2,7 M], добавлен 31.10.2008Энерго-кинематический расчет привода, выбор схемы привода, редуктора и электродвигателя. Расчет значения номинальной частоты вращения вала двигателя. Выбор параметров передач и элементов привода. Определение тихоходной цилиндрической зубчатой передачи.
курсовая работа [4,3 M], добавлен 28.09.2012Выбор электродвигателя и определение общего КПД кинематического привода. Определение сил, нагружающих подшипники. Проверочный расчет валов на прочность. Выбор смазки редуктора. Проверка прочности шпоночного соединения. Компенсирующие способности муфты.
курсовая работа [311,2 K], добавлен 30.09.2010Описание электромеханического привода ленточного транспортера. Выбор электродвигателя и расчет его мощности. Кинематический и геометрический расчет редуктора. Выбор опор валов. Расчет передаточного отношения редуктора, времени разгона и выбега привода.
курсовая работа [309,2 K], добавлен 25.09.2012
