Wykonał: Rzeszów 05.06.2001

Wojciech Linart

Grupa L-10

PROJEKT Z NAPĘDU ELEKTRYCZNERO

Temat: Dobór silnika do napędu pompy głębinowej.

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=0.95n_N.

DANE:

Masy elementów m₁=m₂=12 kg

Siła ssąca F=10 kN

l₁=1.1 m , r₁=0.9 m

l₂=0.5 m , r₂=0.4 m

Całkowita przekładnia i=17 , sprawność przekładni η=0.83

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=12*9.81=117.7N

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

Dla mocy P=26.5kW i prędkości obrotowej 725obr/min należy dobrać silnik z katalogu.

Dobieramy silnik pierścieniowy typu SZUe88b (silnik pierścieniowy budowy zamkniętej na łapach) o danych znamionowych:

Dane dobieranego silnika:

Moc: 30kW

Pr. obr. 730obr/min

220V	360V	500V
110A	64A	49A

I_N

η= 90 %

wsp. mocy cosϕ=0.79

E₂₀=392V

I_2N=46A

Przeciążalność m=3.6

Moment zamachowy 7.4kGm² GD²=4*9.81*J

J_w=0.188kgm²

Ciężar 340kg

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.

Przyjmuje 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=8 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=2.05-1.435=0.615Ω

R_2d=R₂-R₃=1,435-1.0045=0.4305Ω

R_3d=R₃-R₄=1.0045-0.703=0.3015Ω

R_4d=R₄-R₅=0.703-0.492=0.211Ω

R_5d=R₅-R₆=0.492-0.344=0.148Ω

R_6d=R₆-R₇=0.344-0.239=0.105Ω

R_7d=R₇-R₈=0.239-0.168=0.071Ω

R_8d=R₈-R_w=0.168-0.13=0.038Ω

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

Całkowity moment bezwładności

J=J_mech+J_w.=0.855+0.188=1.043kgm²

M_m=348.7Nm

M_N=392.5Nm

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=785Nm

I_max=2I_2n=92A

Nierówność rozruchu, stąd

Moment ustalony przy prędkości 0.95n_N

Czas rozruchu na charakterystyce naturalnej

gdzie elektromechaniczna stała czasowa

Czas rozruch na charakterystykach sztucznych

gdzie

stąd

Całkowity czas rozruchu

---