Проектирование электропривода наклонного подъёмника с противовесом и релейно-контакторной системой управления

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

«Тверской государственный технический университет»

(«ТвГТУ»)

Кафедра «Электроснабжения и электротехники»

Курсовой проект:

«Проектирование электропривода наклонного подъёмника

с противовесом и релейно-контакторной системой управления»

по дисциплине «Электрический привод».

Вариант №21 (11)

Выполнил:

Студент 3-его курса

Группы ЭЛЭ-1406

Мароник А.А.

Принял:                

Савин А.Г.

Тверь, 2017

Оглавление

Исходные данные для проектирования        3

Технические характеристики механизма        4

1. Определение статического усилия на валу барабана для трех режимов работы: подъем и спуск груженой тележки и спуск порожней тележки.        5

2. Определение статических моментов на валу барабана и моменты сопротивления,  приведенные к валу двигателя, для указанных режимов работы.        5

3. Пренебрегая временем переходных процессов, построим упрощенную нагрузочную диаграмму и выберем типоразмер двигателя        6

4. Определение приведенного к валу двигателя момента инерции системы для случаев подъема груженой и спуска пустой тележки.        7

5. Расчет и построение естественной механической характеристики выбранного двигателя.        8

6. Построение пусковой диаграммы двигателя и расчет сопротивлений ступеней пускового реостата        9

7. Построение реостатной характеристики тормозного режима противовключением и расчет величины тормозной ступени реостата для режима спуска груженой тележки с пониженной скоростью Vт = 0,25 Vн        10

8. Расчёт времени разгона асинхронного двигателя.        10

9. Расчёт пути, пройденного при разгоне и торможении        11

10. Проверка двигателя на перегрев.        12

11. Разработка принципиальной электрической схемы электропривода.        14

12. Выбор аппаратуры управления в соответствии с принципиальной схемой.        15

Исходные данные для проектирования

Объектом проектирования являются электропривод наклонного подъемника с противовесом и релейно-контакторной системой управления, кинематическая схема которого показана на рис. 1.

[pic 1]

Технические характеристики механизма

1. Диаметр барабана                                                         Dб = 0,6 м
2. КПД редуктора                                                        ηр = 0,85
3. КПД барабана                                                        ηб = 0,97
4. Коэффициент сопротивления движению тележки                k = 0,03
5. Момент инерции барабана                                                Jб = 100 кг∙м2
6. Момент инерции тормозного шкива                                Jш = 0,2 Jд
7. Момент инерции редуктора                                        Jр = 0,25Jд

(Jд – момент инерции двигателя)

1. Тормозной момент электромагнитного тормоза                Mт = 1,7 Mcmax
2. Масса поднимаемого груза                                        mн = 6700 кг
3. Масса тележки                                                        m0 = 3300 кг
4. Масса противовеса                                                        mп = 4800 кг
5. Путь подъема                                                        L0 = 35 м
6. Угол подъема                                                        α = 50 град
7. Номинальная линейная скорость движения                        Vн = 0,65 м/с
8. Передаточное число редуктора                                iр = 35
9. Продолжительность загрузки (разгрузки) тележки                t0 = 50с
10. Род тока сети (постоянный, переменный)                        ≈ 380 В
11. Средство управления электроприводом – командоконтроллер

Подъемник работает в повторно-кратковременном режиме. В его цикл работы входят операции: загрузка тележки в течение времени t0, реостатный пуск, установившееся движение и торможение при подъеме груженой тележки; разгрузка тележки в течение времени t0, реостатный пуск, установившееся движение и торможение при спуске порожней тележки.

Система управления подъемника должна удовлетворять следующим требованиям:

• В нормальном режиме по команде оператора осуществляется автоматический реостатный пуск до установившейся скорости, перемещение тележки на требуемое расстояние и торможение по команде оператора. Торможение и удержание тележки в неподвижном состоянии или торможении оператор подает с помощью кнопочного поста.
• Должно быть предусмотрено переключение системы управления из нормального режима работы в аварийный при котором обеспечивается пуск груженой тележки с пониженной скорость V = 0,3Vн в режиме противовключения.
• Должны быть предусмотрены необходимые виды защит.

1. Определение статического усилия на валу барабана для трех режимов работы: подъем и спуск груженой тележки и спуск порожней тележки.

Рассмотрим каждый режим в отдельности:

А) подъем груженой тележки.