POLITECHNIKA RZESZOWSKA

im. IGNACEGO ŁUKASIEWICZA

Projekt z napędu elektrycznego
Grupa: L-11		Mariusz Owca
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=12000 kg

2. Współczynnik tarcia między stołem , łożem μ=0.09

3. Ustalona prędkość stołu V=0.36 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 SZUe88

P_N = 7 kW cosϕ = 0.75

n_N = 720
E₂₀ = 175 V

U_N = 380 V I₂₀ = 27 A

I_N = 16.9 A λ_N = 2

η_s = 84 % J_s = 0.055 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 = 0.8 M_N

Zakładamy :

Maksymalny prąd rozruchowy wirnika

I_2max = 1.8 I_2N = 48.6 A

Minimalny prąd rozruchowy wirnika

I_2min = I_2N = 27 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 = 0,31

s₃ = s₁³ = 0,17

s₄ = s₁⁴ = 0,096

s₅ = s₁⁵ = 0,053

s₆ = s₁⁶ = 0,03

s₆ , n₆ - 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 = 5.5 kW cosϕ = 0.75

n_N = 720
η_s = 85.5 %

U_N = 380 V

I_N = 13.1 A

λ_N = 2.7 J_s = 0.0105 kg m²

Moment znamionowy silnika :

Moment krytyczny silnika :

Prędkość ustalona :

ponieważ

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 = 5.7 ^. I_N = 75 A

Moment rozruchowy : M_r = 1.5 ^. M_N = 109.5 Nm

Czas rozruchu :

Moment bezwładności :

J = J_s +J_m = 0.284 kgm²

Poślizg krytyczny :

Poślizg ustalony :

s = s_N = 0,04

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	75 A	31 A
Mr	109.5 Nm	167.4 Nm
tr	0.15 s	0.5 s
koordynacja mocy	PN Pm	PN > Pm
sprawność	max	mniejsza
koszty	mniejsze	większe, droższy silnik koszt rezystora rozruchowego
niezawodność	większa	mniejsza ponieważ szczotki + pierścienie a wirnik ma konwencjonalne uzwojenie
przeciążalność	2.7	2.6
regulacja prędkości	brak	W szerokim zakresie przy zastosowaniu rezystorów o wystarczającej pojemności cieplnej

---