Рекуперативный режим торможения

Скольжение s изменяется от 0 до –1

s	-0,1	-0,2	-0,3	-0,4	-0,5	-0,6	-0,7	-0,8	-0,9	-1
M			2087,9	1783,9

 

,

Режим торможения противовключением

Скольжение s изменяется от 1 до 2

 

s	1,0	1,1	1,2	1,3	1,4	1,5	1,6	1,7	1,8	1,9	2,0
М

 

Режим торможения противовключением за счет перемены местами двух фаз питающего напряжения

 

Скольжение s изменяется от 2-s(М_ст1) до 1.

s(М_ст1)=0,09.

 

s	1,91	1,8	1,7	1,6	1,5	1,4	1,3	1,2	1,1	1,0
М	-414	-438	-463	-490	-521	-556	-596	-641	-694	-756

 

М₁= (0,81-1,0) ^. М_к=1855,55 Н×м,

М₂=1,15^.648,52=744,05 Н×м,

М₁>М₂.

 

По результатам расчета строим статические механические характеристики двигателя (рисунок 3) и статическую пусковую характеристику (рисунок 4).
РАСЧЕТ ПУСКОВЫХ И ТОРМОЗНЫХ СОПРОТИВЛЕНИЙ

 

Масштаб сопротивлений (по рисунку 4)

Ом/мм.

 

Добавочные сопротивления:

Ом,

Ом,

Ом,

Ом,

Ом.,

 

Пусковое сопротивление

Ом.

 

Пусковое сопротивление включается в цепь ротора для уменьшения пускового тока. Ступени пускового реостата служат для регулирования скорости вращения двигателя.

Тормозное сопротивление:

,

Ом,

Ом.

 

Номинальное скольжение при противовключении:

,

Н×м.

 

РАСЧЕТ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ

 

Основными задачами расчета являются: определение времени пуска и нахождение зависимостей скорости, тока и момента от времени.

По пусковой диаграмме (рисунок 4) определяем угловую частоту вращения по формуле :

ω₁=101,25ּ(1-0,86)=14,175 рад/с, ω '₁=101,25ּ(1-0,725)=27,84 рад/с,

ω ₂=101,25ּ(1-0,695)=30,88 рад/с, ω '₂=101,25ּ(1-0,605)=39,99 рад/с,

ω ₃=101,25ּ(1-0,575)=43,03 рад/с, ω '₃=101,25ּ(1-0,5)=50,625 рад/с,

ω ₄=101,25ּ(1-0,48)=52,65 рад/с, ω '₄=101,25ּ(1-0,415)=59,23 рад/с,

ω ₅=101,25ּ(1-0,4)=60,75 рад/с, ω '₅=101,25ּ(1-0,345)=66,32 рад/с,

ω ₆=101,25^.(1-0,115)=89,6 рад/с, ω '₆=101,25ּ(1-0,09)=92,13 рад/с.

Постоянная времени на каждой ступени:

,

Время переходного процесса на каждой ступени:

;

 

Зависимость М = f (t) строим по формуле

,

где М_нач = М₁, М_кон = М_ст1.

.

Зависимость w =f(t) строим по формуле

.

Таким образом, для i-й ступени имеем

.

Зависимость I=f(t) строим по формуле

.

 

Значения токов в начале и конце каждой ступени:

,

где ,

,

.

 

1 ступень: s_нач=1, s_кон=0,725

.

2 ступень: s_нач=0,725, s_кон=0,605

.

3 ступень: s_нач=0,605, s_кон=0,5

.

4 ступень: s_нач=0,5, s_кон=0,415

.

5 ступень: s_нач=0,415, s_кон=0,345

.

6 ступень: s_нач=0,345, s_кон=0,09

.

Результаты расчетов токов в начале и конце каждой ступени сведены в таблицу:

 

парам.	I ст	II ст	III ст	IV ст	V ст	VI ст
I2aнач, А	741,5	744,7	744,7	744,5	743,8	743,4
I2aкон, А	625,4	672,3	668,3	669,5	668,5	257,6
I2нач, А	1105,8	1032,5	1032,6	1028,9	1019,9	1016,2
I2кон, А	801,7	861,6	853,4			265,1
cosj2нач	0,671	0,721	0,721	0,723	0,729	0,732
cosj2кон	0,78	0,78	0,783	0,784	0,788	0,972

 

Для каждой ступени рассчитываем несколько промежуточных значений. Результаты расчетов переходного процесса сводим в таблицу, по данным которой строим зависимости М=f(t), w =f(t), I=f(t) (рисунок 5).

 

 

Тм, с	t, с	M, Н·м	ω, рад/с	I2a, А
0,1023		890,63
0,01883	849,93	2,268
0,03767	816,01	4,342
0,0565	787,78	5,985
0,07534	764,25	7,354
0,09417	744,67	8,494
0,0879		890,63	14,175
0,01618	849,93	16,966
0,03236	816,03	19,29
0,04854	787,79	21,227
0,06472	764,27	22,84
0,0809	744,68	24,18
0,0711		890,64	30,88
0,0131	849,89	32,91
0,02618	816,01	34,6
0,03927	787,78	36,01
0,05236	764,26	37,18
0,06545	744,67	38,16
0,0588		890,63	43,01
0,010826	849,92	44,637
0,02165	816,01	45,976
0,03278	787,06	47,12
0,0433	764,26	48,02
0,05413	744,66	48,79
0,0491		890,63	52,65
0,00904	849,92
0,0181	815,94	55,13
0,02712	787,77	56,07
0,03616	764,25	58,85
0,0452	744,63	59,5
0,0409		890,63	60,75
0,00752	849,97	65,56
0,01504	816,1	69,577
0,02256	787,88	72,92
0,03	764,6	75,67
0,0376	744,78	78,02

Рисунок 5. Характеристики переходных процессов.

ВЫБОР ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СХЕМЫЭЛЕКТРОПРИВОДА

 

Принимаем систему электропривода МКП – АДФ, крановый магнитный контроллер типа ТСА (рисунок 6).

 

Выбор элементов схемы.

1. Реле времени типа ПВЛ с выдержкой времени t_в=0,1–30 с.

2. Ножная педаль типа НВ-701.

3. Конечные выключатели типа ВУ-250 (шпиндельные с приводом от вала барабана).

4. Командоконтроллер типа ККП-1206 с числом рабочих положений 4-0-4.

U_н=380 В; I_н=16 А;

Механическая износостойкость 5^.10⁶ циклов;

Электрическая износостойкость 1,5^.10⁶ циклов.

 

Выбор контакторов.

К числу показателей, по которым выбираются контакторы, относятся: характер и величина напряжения главной цепи и цепи управления (включающих катушек); коммутационная способность контактов и их количество; допустимая частота включений; режим работы; категория размещения; степень защиты от воздействия окружающей среды.

Если асинхронный двигатель работает в повторно-кратковременном режиме, то выбор контактора осуществляется по величине среднеквадратичного тока. На выбор контактора влияет степень защиты контактора. Контакторы защищенного исполнения имеют худшие условия охлаждения и их номинальный ток снижается примерно на 10 % по сравнению с контакторами открытого исполнения.

Контакторы в цепи статора.

Выбираем контактор переменного тока КТП 60 4 с I_ном=80А.

Допустимый ток

А,

где – число включений в час;

t_п – время пуска двигателя;

x – продолжительность включения;

I_дл – номинальный ток контроллера при ПВ=100 %.

 

Пусковой ток статора

,

a=0,12,

,

.

 

Необходимо выполнение условия I_д>I_п.ст.

Условие выполняется 138>82. Окончательно принимаем контактор типа КТП60 4, трехполюсный переменного тока, напряжение до 660 В.

Износостойкость: механическая –15 млн циклов;

коммутационная – 0,3 млн циклов.

Контакторы реверса и противовключения устанавливаются такие же.

Контакторы в цепи ротора:

Выбираем контактор переменного тока КТП60 4 с I_ном=80 А.

Допустимый ток

.

Необходимо выполнение условия I_доп > I_п.рот.

Условие выполняется: 138>80. Окончательно принимаем контактор типа КТП 60 4, трехполюсный, переменного тока, напряжение до 660 В.

Выбор тормоза.

Расчетный момент тормоза

.

Номинальная грузоподъемность

кг.

.

V_н – номинальная скорость подъема;

h – КПД механизма при номинальной нагрузке;

n_н – номинальная частота вращения тормозного шкива;

Тормозной момент

М_т =К_з^.М_т.р.=1,5×424,7=637 (Н^.м),

где К_з=1,5 – коэффициент запаса тормоза.

Принимаем тормоз типа ТКГ 300 с параметрами:

диаметр шкива – 300 мм;

тормозной момент – 800 Н×м;

электрогидравлический толкатель типа ТЭ-50;

мощность двигателя – 0,2 кВ·А;

ток двигателя – 0,29 А.

 

Выбор диодов.

Для однофазной мостовой схемы U_{обр max}= 1,57^.U_н = 345 В;

Выбираем диоды типа Д242 с параметрами:

средний прямой ток – 10 А;

обратное напряжение – до 600 В.

 

Выбор защитной панели.

Номинальный ток главного контактора защитной панели типа ПЗКБ.

I_ном > 1,2^.I_ном.дв = 1,2^.53,4=64,1 А.

Выбираем защитную панель ПЗКБ 250.

Номинальный ток ввода при ПВ=100% I_н=250 А.

Максимальный коммутационный ток – 1600 А.

Максимальное реле тока РЭО-401.

Ток срабатывания реле I_с.р.=2,75^.64,1=176,275 А;

Выбираем реле 2ТД 304 096-10.

Ток катушки при ПВ=40% равен 95 А.

Пределы регулирования тока 80-250 А.

 

 

Рисунок 6. Схема кранового магнитного контроллера типа ТСА