Выбор типа электродвигателя
Выбор двигателя - главного элемента электропривода - наиболее ответственная задача при проектировании электрооборудования металлургических агрегатов и установок. Основным требованием к электродвигателю является надежность работы при минимуме капитальных затрат и эксплуатационных расходов. Это требование может быть удовлетворено лишь при выборе двигателя соответствующей мощности. Применение двигателей завышенной мощности влечет неоправданное увеличение капитальных вложений, снижение К.П.Д., а для асинхронных двигателей - снижение коэффициента мощности. Применение двигателей недостаточной мощности может привести к нарушению нормальной работы механизма, снижению производительности машин, сокращению срока службы двигателя и даже возникновению аварийной ситуации.
Электрические и механические параметры электродвигателей (номинальная мощность и напряжение, частота вращения, относительная продолжительность рабочего периода, пусковой и максимальный моменты, пределы регулирования скорости и т.п.) должны соответствовать параметрам приводимых ими механизмов во всех режимах работы в данной установке.
При выборе электродвигателя учитываются многие его свойства, особенности, параметры: род токов, номинальное напряжение, номинальная мощность, частота вращения, способ защиты от воздействия окружающей среды, регулировочные свойства, особенности пуска и торможения, вид механических характеристик при данной системе электропривода, конструктивные особенности и т.п. Необходимые параметры, свойства, конструктивные особенности выбираются на основании требований технологии, условий работы в данном цехе, параметров питающей сети. Как уже отмечалось, при выборе рода тока, типа электродвигателя следует стремиться прежде всего использовать асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором, как наиболее надежные, простые по устройству, экономичные, требующие минимального холостого хода, а также асинхронные двигатели. Использование электропривода постоянного тока допустимо лишь в том случае, когда указанные электродвигатели не удовлетворяют требованиям технологии по условиям регулирования скорости, плавности пуска и торможения, а также требованию минимума приведенных затрат. Это же относится и к асинхронным электродвигателям с кольцами.
Выбор по каталогу мощности двигателя сопряжен с определением расчетных: мощности, момента двигателя, температура изоляции которого при работе в заданном режиме будет близка к допустимой, но не превысит ее.
При переменном характере нагрузки электропривода вторым критерием выбора мощности двигателя (кроме нагрева) является обеспечение преодоления возможных кратковременных перегрузок пикового характера. С этой целью выбранный по условиям нагрева двигатель должен быть проверен по перегрузочной способности. У большинства механизмов металлургических цехов (прокатных станов, кранов и т.п.) основную долю приведенного момента инерции привода составляет момент самого электродвигателя. Поэтому предварительно выбирают мощность двигателя на основании нагрузочной диаграммы производственного механизма без учета динамического момента. Двигатель выбирается по каталогу ориентировочно по средней мощности с некоторым (порядка 20 %) запасом. С учетом данных этого конкретного двигателя строится нагрузочная диаграмма и проверяется его тепловая нагрузка.
Варианты заданий
Задание 1
Определить мощность двигателя главного электропривода реверсивной прокатной клети. Двигатель приводит во вращение валки через шестеренную клеть (редуктор) с передаточным числом , известен КПД редуктора - . Заданы моменты инерции: - верхнего валка, , , - шестерен редуктора, - нижнего валка. Кинематическая схема привода приведена на рис. 2.1.
Рис. 2.2. Тахограмма и нагрузочная диаграмма прокатной клети
Цикл прокатки состоит из трех проходов. Для механизма заданы: тахограмма (зависимость угловой скорости вращения валков от времени) и нагрузочная диаграмма (зависимость статического момента нагрузки от времени), представленные на рис. 2.2, где - - статические моменты нагрузки (моменты прокатки) соответственно в первом, втором и третьем проходах, - - установившиеся угловые скорости вращения валков соответственно в первом, втором и третьем проходах, - масштаб времени на диаграммах. Через время - цикл прокатки повторяется. Исходные данные для расчета по вариантам приведены в таблице 2.1.
Таблица 2.1
Параметр | Ед. изм | Номер варианта | |||||||||
Нм | |||||||||||
Нм | |||||||||||
Нм | |||||||||||
1/с | |||||||||||
1/с | |||||||||||
1/с | |||||||||||
кгм2 | |||||||||||
кгм2 | |||||||||||
кгм2 | 0.4 | 0.2 | 0.5 | 0.3 | 0.2 | 0.1 | 0.7 | ||||
кгм2 | |||||||||||
кгм2 | |||||||||||
- | 0.8 | 0.7 | 0.75 | 0.85 | 0.7 | 0.8 | 0.85 | 0.75 | 0.8 | 0.7 | |
i | - | ||||||||||
с/дел | |||||||||||
с |
Задание 2
Определить мощность двигателя электропривода ролика транспортного рольганга. Двигатель приводит во вращение валки через редуктор с передаточным числом , известен КПД редуктора - . Заданы моменты инерции: - ролика, , - шестерен редуктора. Кинематическая схема привода приведена на рис. 2.3.
Рис. 2.3. Кинематическая схема привода ролика
Рис. 2.4. Тахограмма и нагрузочная диаграмма работы ролика
Цикл работы состоит из нескольких этапов – разгон вхолостую и прием транспортируемого листа, торможение с листом (например для резки), разгон с листом и торможение вхолостую. Для механизма заданы: тахограмма (зависимость угловой скорости ролика от времени) и нагрузочная диаграмма (зависимость статического момента нагрузки от времени), представленные на рис. 2.4, где - - статические моменты нагрузки, - - установившиеся угловые скорости вращения ролика, - масштаб времени на диаграммах. Через время - цикл прокатки повторяется. Исходные данные для расчета по вариантам приведены в таблице 2.2.
Таблица 2.2
Параметр | Ед. изм. | Номер варианта | |||||||||
Нм | |||||||||||
Нм | |||||||||||
1/с | |||||||||||
1/с | |||||||||||
кгм2 | |||||||||||
кгм2 | |||||||||||
кгм2 | 0.3 | 0.4 | 0.2 | 0.5 | 0.6 | 0.3 | 0.7 | 0.2 | 0.5 | 0.4 | |
- | 0.8 | 0.7 | 0.75 | 0.85 | 0.7 | 0.8 | 0.85 | 0.75 | 0.8 | 0.7 | |
i | - | ||||||||||
с/дел | |||||||||||
с |
Задание 3
Определить мощность двигателя электропривода скипового подьемника. Двигатель приводит во вращение барабан подьемника через редуктор с передаточным числом , известен КПД редуктора - . Заданы моменты инерции: - барабана, , - шестерен редуктора. Диаметр барабана - , масса пустого скипа - , масса груза - . Кинематическая схема привода приведена на рис. 2.5.
Цикл работы состоит из нескольких этапов – подъем загруженного скипа, разгрузка, опускание пустого скипа. Для механизма заданы: тахограмма (зависимость угловой скорости барабана от времени) и зависимость массы груза от времени, представленные на рис. 2.6, где - - установившиеся скорости поступательного движения скипа, - масштаб времени на диаграммах. Через время - цикл повторяется. Исходные данные для расчета по вариантам приведены в таблице 2.3.
Таблица 2.3
Параметр | Ед. изм. | Номер варианта | |||||||||
кг | |||||||||||
кг | |||||||||||
м | 0.5 | 0.3 | 0.4 | 0.1 | 0.2 | 0.1 | 0.5 | 0.4 | 0.2 | 0.3 | |
м/с | 0.3 | 0.7 | 0.8 | 0.35 | 0.4 | 0.35 | 0.3 | 0.8 | 0.4 | 0.7 | |
м/с | 0.5 | 1.0 | 1.0 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 1.0 | 0.5 | 1.0 | |
кгм2 | 1.0 | ||||||||||
кгм2 | |||||||||||
кгм2 | 0.2 | 0.15 | 0.1 | 0.25 | 0.25 | 0.15 | 0.3 | 0.1 | 0.2 | ||
- | 0.8 | 0.7 | 0.75 | 0.85 | 0.7 | 0.8 | 0.85 | 0.75 | 0.8 | 0.7 | |
i | - | ||||||||||
с/дел | |||||||||||
с |
Дата добавления: 2019-09-30; просмотров: 549;