POLITECHNIKA RZESZOWSKA

im. IGNACEGO ŁUKASIEWICZA

Projekt z napędu elektrycznego
Grupa: L-10		Tomasz Misztal
Data wykonania: 06-06-2001	Data zaliczenia:	Ocena:

Zadanie projektowe :

1. Dobrać silnik do napędu strugarki .

2. Zaprojektować układ rozruchowy .

3. Obliczyć czas rozruchu .

Dane :

1. Masa stołu m=7500 kg

2. Współczynnik tarcia między stołem , łożem μ=0.08

3. Ustalona prędkość stołu V=0.3 m/s

4. Prędkość synchroniczna silnika n_o=750
   

5. Sprawność przekładni mechanicznej η= 0.7

Rozwiązanie :

Moment maszyny prowadzony do wału silnika :

F - siła potrzebna do przesunięcia stołu

F = μ ^. m ^. q

n' - wstępnie dobrana prędkość obrotowa silnika

n' = n_N=720

Wymagana moc czynna na wale silnika :

Moment bezwładności stołu obliczony względem osi wału silnika :

Dobór silnika elektrycznego

Silnik indukcyjny pierścieniowy

Typ SZUe78

P_N = 4,8 kW cosϕ = 0.72

n_N = 720
E₂₀ = 125 V

U_N = 380 V I_2N = 25 A

I_N = 11.9 A λ_N = 2

η_s = 81 % J_s = 0.03 kg m²

Moment znamionowy silnika :

Moment krytyczny silnika :

Poślizg znamionowy :

Poślizg krytyczny :

Przeciążalność przy momencie obciążeniowym M_m :

Poślizg ustalony na charakterystyce naturalnej :

Prędkość ustalona silnika przy M_m :

Moment obciążeniowy stanowi M_m = 0.5 M_N

Zakładamy :

Maksymalny prąd rozruchowy wirnika

I_2max = 1.5 I_2N = 37.5 A

Minimalny prąd rozruchowy wirnika

I_2min = I_2N = 25 A

Przyjmuję rozruch rezystancyjny , liczba stopni rozrusznika :

Rezystancja jednej fazy wirnika :

Rezystancja dodatkowa na fazę pierwszego stopnia rozruchowego :

Poślizg na poszczególnych stopniach rozruchowych :

s₁ =

s₂ = s₁² = 0,444

s₃ = s₁³ = 0,297

s₄ = s₁⁴ = 0,198

s₅ = s₁⁵ = 0,132

s₆ = s₁⁶ = 0,088

s₇ = s₁⁷ = 0,059

s₈ = s₁⁸ = 0,04

s₈ , n₈ - poślizg i prędkość ustalona na charakterystyce naturalnej rezystancja dodatkowa następnych stopni rozruchowych :

Elektromechaniczna stała czasowa pierwszego stopnia rozruchowego :

;

Poślizgi ustalone na poszczególnych stopniach :

Czas rozruchu na poszczególnych stopniach :

Czas na charakterystyce naturalnej :

Całkowity czas rozruchu :

Silnik indukcyjny klatkowy :

Typ SZJe

P_N = 3 kW cosϕ = 0.78

n_N = 705
η_s = 81.5 %

U_N = 380 V

I_N = 7.2 A

λ_N = 2.5 J_s = 0.0054 kg m²

Moment znamionowy silnika :

Moment krytyczny silnika :

Poślizg znamionowy :

Poślizg krytyczny :

Przeciążalność silnika :

Poślizg i prędkość ustalona przy M_m = 33.5 Nm

n = n_o(1 - s ) = 712

Rozruch przy pomocy przełącznika gwiazda - trójkąt :

Początkowy prąd rozruchowy :

Początkowy moment rozruchowy :

Rozruch gwiazda - trójkąt jest niemożliwy ponieważ moment rozruchowy jest mniejszy od momentu oporowego

Rozruch przez bezpośrednie włączenie :

Prąd rozruchowy : I_r = 5.4 ^. I_N = 39 A

Moment rozruchowy : M_r = 1.6 ^. M_N = 65.1 Nm

Czas rozruchu :

Moment bezwładności :

J = J_s +J_m = 0.1244 kgm²

Wnioski :

W projekcie zostały dobrane dwa silniki : indukcyjny pierścieniowy oraz klatkowy .

Jeden jak i drugi układ napędowy ma swoje zalety jak i wady i od inwestora będzie zależeć który wybrać .

Charakterystyka porównawcza dobranych silników:

Parametry	Klatkowy	Pierścieniowy
Ir	39 A	17.85 A
Mr	65.1 Nm	96 Nm
tr	0.13 s	0.25 s
koordynacja mocy	PN =3 kW Pm = 2.52 kW	PN =4.8 kW Pm = 2.52 kW
sprawność	wyższa	niższa
koszty	mniejsze	większe, droższy silnik koszt rezystora rozruchowego
niezawodność	większa	mniejsza ponieważ szczotki + pierścienie a wirnik ma konwencjonalne uzwojenie
przeciążalność	3.03	3.8
regulacja prędkości	brak	W szerokim zakresie przy zastosowaniu rezystorów o wystarczającej pojemności cieplnej

---