POLITECHNIKA RZESZOWSKA

im. IGNACEGO ŁUKASIEWICZA

NAPĘD ELEKTRYCZNY -projekt
Temat : Dobór silnika do napędu pompy głębinowej.
Grupa: P-10		Wojciech Kwiatkowski
Data wykonania: 27-05-2001	Data zaliczenia:	Ocena:

TEMAT PROJEKTU:

Dobrać silnik do napędu pompy głębinowej o prędkości znamionowej 725 obr/min, zaprojektować układ rozruchowy i obliczyć czas rozruchu silnika do osiągnięcia przez silnik prędkości n=0.85n_N.

DANE:

Masy elementów m₁=m₂=22.5 kg

Siła ssąca F=12 kN

l₁=1.5 m , r₁=1 m

l₂=1.5 m , r₂=0.3 m

Całkowita przekładnia i=15 , sprawność przekładni η=0.8

Wyznaczam moment statyczny i moment bezwładności na wale silnika pochodzącego od pompy głębinowej. Obliczenia przeprowadzam dla α=0. Bezwładność dźwigni i elementów pośredniczących można pominąć. Zakładamy że długość cięgna AB jest znacznie większa od 2r₂.

Moment statyczny na wale silnika dla punktu środkowego:

gdzie:

G₁=G₂=m*g=22.5*9.81=220.7 N

Moment bezwładności układu obliczony względem osi wału silnika dla punktu środkowego:

Dla mocy P=35kW i prędkości obrotowej 725obr/min należy dobrać silnik z katalogu.

Dobieramy silnik pierścieniowy typu SZUe98a (silnik pierścieniowy budowy zamkniętej na łapach) o danych znamionowych:

Moc: 40kW

Pr. obr. 725obr/min

220V	380V	500V
140A	81A	61.5A

I_N

η 90.5%

wsp. mocy cosϕ=0.83

E₂₀=260V

I_2N=100A

Przeciążalność m=2.5

Moment zamachowy 11.9kGm² GD²=4*9.81*J

J_w=0.3kgm²

Ciężar 720kg

Dla trójfazowego silnika pierścieniowego wyznaczam wartości rezystancji rozruchowych:

Przebieg rozruchu pokazano na wykresie. Zakładam, że w rozważanym zakresie prądów charakterystyki obciążenia silnika są prostoliniowe. Przy obliczeniach pomijam także reaktancję indukcyjną obwodu wirnika.

Przyjmujemy prądy rozruchowe:

I_2rmax=2.4I_2N

I_2rmin=1.6I_2N

Maksymalna wartość prąd rozruchu wynosi:

gdzie R₁ jest rezystancją jednej fazy obwodu wirnika

Minimalna wartość prądu rozruchu na pierwszym stopniu wynosi

stąd

Analogicznie jest dla drugiego stopnia rozruchowego, zatem:

Ilość stopni rozruchowych:

Obliczenia:

Poślizg znamionowy

Rezystancja fazowa uzwojenia wirnika

Liczba stopni rozrusznika

Przyjmuję m=7 i koryguję minimalną wartość prądu rozrusznika I^'_2rmin

Obliczenie poślizgów i prędkości pod koniec rozruch na poszczególnych stopniach

Obliczenie wartości rezystancji rozruchowych

Oznaczenia poszczególnych rezystancji i sposobu ich połączenia pokazano na rysunku:

Podczas rozruchu należy kolejno zwierać rezystancję o wartościach

R_1d=R₁-R₂=0.6245-0.4359=0.1895Ω

R_2d=R₂-R₃=0.4359-0.3038=0.1321Ω

R_3d=R₃-R₄=0.3038-0.2117=0.0921Ω

R_4d=R₄-R₅=0.2117-0.1457=0.066Ω

R_5d=R₅-R₆=0.1457-0.1028=0.0447Ω

R_6d=R₆-R₇=0.1028-0.0716=0.0312Ω

R_7d=R₇-R_w=0.0716-0.0499=0.0217Ω

Obliczenie czasów rozruchów silnika do osiągnięcia przez silnik prędkości n=0.85n_N

Całkowity moment bezwładności

J=J_mech+J_w.=1.14+0.3=1.44kgm²

M_m=450Nm

M_N=526.9Nm

Zakładamy rozruch ciężki bo M_m≅M_N, zatem M_rozr.max=(1.9÷2.2)M_N, przyjmujemy M_rozr.max=2M_N .

Maksymalny moment i prąd rozruchowy

M_max=1053.8Nm

I_max=2I_2n=200A

Nierówność rozruchu, stąd

Moment ustalony przy prędkości 0.85n_N

Czas rozruchu na charakterystyce naturalnej

gdzie elektromechaniczna stała czasowa

Czas rozruch na charakterystykach sztucznych

gdzie

stąd

Całkowity czas rozruchu

---