--PAGE_BREAK--
Мпуск. дв Мтр.р.м ./
a
1 , (7.1)
где Мпуск.дв – пусковой момент двигателя, Мтр.р.м – момент трогания Р.М. из нагрузочной диаграммы при wо = 0; Мтр.р.м = 4,74 Н м; a1– коэффициент, учитывающий возможное при пуске снижение напряжения на зажимах электродвигателя от 10% до 30%; a1= 0,5.
15,6 Н м 4.74 Н м / 0,5 = 9,8 Н м – условие выполнено.
Условие перегрузочной способности:
Мкр.дв Ммакс.р.м ./
a
2
, где
Мкр.дв – максимальный момент двигателя; Мкр.дв = 17,2 Нм; Ммакс.р.м = 4,74 Н м; a2– коэффициент, учитывающий возможное снижение напряжения на зажимах работающего двигателя на 10%; a2= 0,81.
17,2 Н м 4,74 Н м / 0,81 = 5,93 Н м – условие выполнено.
Предельно допустимая частота включений:
hпд= 3600 хРн х bох(1- e) /Aп (7.3)
Рн – мощность потерь в номинальном режиме
Рн = Рн х (1- h) / h (7.4)
где Рн – номинальная мощность электродвигателя; Рн = 750 кВт;
h— КПД; h= 0,69
Рн = 750 х (1 – 0,69) / 0,69 = 337 Вт
bо – коэффициент, учитывающий ухудшение теплоотдачи; bо = 0,5;
e— относительная продолжительность включения, e= 0,6
Aп =0,81 хРэл.н х I2п*х tп ,
где Рэл.н = Рн х (1- h) / hх (1 + a),
где коэффициент a= 0,7;
Рэл.н = 750 х (1 – 0,69) / 0,69 х (1 + 0,7) = 188,2 Вт
Iп*— кратность пускового тока, Iп* = 2
Aп = 0,81 х 188,2 х 22 х 6,6 = 3924 Дж.
Фактическое число включений hф = 60 вкл/час.
Условие hпдhф выполнено.
8.Обоснование и описание принципиальной схемы управления приводом кран-балки
Управление приводом кран-балки осуществляется вручную, дистанционно с места подъема груза. Двигатель включен только при нажатой кнопки управления. Путь перемещения всех механизмов ограничивается конечными выключателями. При отключении двигателя барабана, включается электромагнитный тормоз. Все приводы имеют защиту от токов короткого замыкания и самопроизвольного пуска.
Работа схемы подготавливается включением автомата QF1.
При нажатии кнопки SB2 получает питание КМ1, замыкая свои контакты КМ1.1, двигатель балки М1 включается, при отпускании SB2 двигатель останавливается, подводится питание к электромагнитному тормозу. При нажатой кнопке SB3 получает питание пускатель КМ2, двигатель М1 вращается в обратную сторону.
Конечный выключатель SQ1 служит для ограничения перемещения.
Аналогичный принцип работы и для других двигателей.
Управлением двигателем М3 механизма подъема осуществляется микроконтроллерным блоком. На двигателе М3 установлен токогенератор, который выводными концами подключен к входу напряжения микроконтроллера, через транзистор VT1.
Тахогенератор осуществляет обратную связь по скорости. При увеличении частоты вращения двигателя UТРстановится больше, напряжение подается на микроконтроллер через VT1. Сопротивление которого, при увеличении напряжения увеличивается, а при снижении – уменьшается. Таким образом, при увеличении оборотов двигателя М3 напряжение, подающееся на микроконтроллер (Umax=5В) уменьшается.
Ключи S1 и S2 осуществляют запуск и реверсирование двигателя. В микроконтроллере осуществляется импульсная модуляция напряжения. Модулирование шкалы подаются на драйвер IR2233J, который осуществляет переключение силовых ключей Q1 … Q6, выполненных на ICBTтранзисторах. Трех фазное напряжение, подаваемое на силовые ключи, выпрямляется диодным мостом VD1 … VD6 и стабилизируется. Переключение силовых
ключей Q1 … Q6 в режиме заданном микроконтроллером вызывает появление на их выходах напряжение с требуемой частотой.
Защита двигателя осуществляется блоком защиты микроконтроллера, при помощи терморезистора RTзадается температура отключения.
Контролер дает возможность программного управления двигателем.Схема управления кран-балкой представлена в конце пояснительной записки.
9. Выбор аппаратуры управления и защиты
Автоматические выключатели выбираются из условий:
Uном Uраб (9.1)
Iном Iраб (9.2)
Ток уставки электромагнитного расцепителя для группы асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором выбирается исходя из:
Iуст.эм1,5 х[Iном.дв+ (Iпуск.дв– Iном.дв)] , (9.3)
где Iном.дв – сумма номинальных токов двигателей; (Iпуск.дв– Iном.дв) – разность пускового и номинального токов наиболее мощного двигателя.
Произведем расчет Iуст.эмдля автомата QF1:
Iуст.эм 1,5 х [(2,24 + 0,78 + 5,02) + (30,12 – 5,02) = 49,71 А
Произведем расчет Iуст.эм для автомата QF2:
Iуст.эм 1,5 х [(0,78 + 5,02) + (30,12 – 5,02) = 46,35 А
Учитывая условия (9.1), (9.2) и рассчитанные токи Iуст.эм , выбираем автомат типа ВА51Г31-321110Р- 20УХЛ3 с током расцепителя Iр = 50 А [2].
При выборе магнитных пускателей учитываются следующие условия:
Iном Iраб (9.4)
Uап Uсети (9.5)
Uкат= Uц.упр (9.6)
Для всех электродвигателей выбираем реверсивные магнитные пускатели без тепловых реле типа ПМЕ.
Используя литературу [2] и учитывая условия 9.4-9.6 выбираем магнитные пускатели:
1. Для двигателей механизмов передвижения кран-балки и тельфера ПМЕ–013 с Iн= 3 А;
2. Для двигателя механизма подъема – ПМЕ-113 с Iн= 10 А.
Номинальный ток тепловых элементов тепловых реле Iном.р выбирается по номинальному току защищаемого электродвигателя так, чтобы последний находился в зоне изменения настройки теплового реле:
Imin.p
где Imin.p,Imax.p– предельные изменения уставки теплового реле, А.
Номинальные токи тепловых элементов:
1. Для двигателя передвижения кран-балки – Iуст= 2,5 А;
2. Для двигателя передвижения тельфера – Iуст= 0,8 А;
3. Для двигателя механизма подъема – Iуст= 5,0 А.
В схеме управления кран-балкой применим следующий тип конечных выключателей: ВКП-2000.
Эти выключатели предназначены для срабатывания в электрических цепях переменного тока напряжением 380 В, частотой 50-60 Гц под воздействием управляющего упора.
Для управления двигателями механизмов кран-балки выбираем из [2] кнопки управления типа КЕ-021У3 с одним замыкающим и одним размыкающим контактами.
10. Краткое описание устройства и места расположения электрооборудования кран-балки
При управлении кран-балкой с пола электрооборудование механизма передвижения моста размещается на концевой балке.
На концевой балке с противоположной стороны от главных троллей укреплен щиток для размещения магнитных пускателей электродвигателя механизма передвижения кран-балки ПМЕ-013 и тепловых реле. На втором щитке размещены автоматические выключатели ВА51Г31. На концевой балке установлен также конечный выключатель ВКП-2000 механизма передвижения кран-балки.
Ток к электротали подводится с помощью гибкого шлангового кабеля КРПТ. Один конец этого кабеля закрепляется неподвижно на троллейной концевой балке, а второй конец присоединяется к тельферу. Сам кабель подвешивается к роликам, которые перемещаются по стальной проволоке. Электроаппаратура управления крепится на самом тельфере. Управление магнитными пускателями осуществляется через кнопочный пост, который подвешен на стальном троссе к нижней боковой стенке шкафа электроаппаратуры.
11. Подсчет стоимости выбранного комплекта электрооборудования
табл.11
Наименование
Цена единицы эл.обор., руб
Всего, руб
Двигатели
1. 4А80А6У3
2065
2065
2. 4А63А6У3
2400
2400
3. 4А90L4У3
2950
2950
Автомат
4. ВА51Г31- 321110Р- 20УХЛ3
194
194
Магнитные пускатели
5. ПМЕ 013
520
1040
6. ПМЕ 124
595
1190
7.Микроконтроллер
ITC200
495
495
Конечные выключатели
8. ВКП-2000
60
360
Кнопки управления
9. КЕ-021У3
19
114
10. Электромагнитный тормоз ТКТ-200/100
800
800
12. Кабель КРПТ- 3 х 2,5
4 руб за 1 м
140
13. Трубка полихлорвиниловая Б230 диам.4х1 мм
20 руб за 1 кг
200
14. Кабель КРШС 14 х 1,5
8 руб за 1 м
280
15. Провод БПВЛ-2,5
2 руб за 1 м
200
16. Провод БПВЛ-1,5
1 руб за 1 м
100
ИТОГО: 12528 руб
Спецификация
Поз. обозначение
Наименование
Кол
Примечание
Двигатели
М1
4А80А6У3
1
750 Вт
М2
4А63А6У3
1
180 Вт
М3
4А90L4У3
1
2,2 кВт
Автоматы
QF1
ВА51Г31-321110Р-20УХЛ3
1
Uном=380 В,Iр=50 А
Магнитные пускатели
КМ1,2
ПМЕ 013
1
нереверсивный
КМ3
ПМЕ 124
2
нереверсивный
Микроконтроллер
ITC200
1
Конечные выключатели
QS1-6
ВКП-2000
6
Рычажные с
самовозвратом
Кнопки управления
SB1-6
KE-021У3
6
YA1-2
Катушк электротормоза ТКТ-200/100
2
Uн= 380 В
продолжение
--PAGE_BREAK--