MRÓZ KRZYSZTOF
PROJEKT
NAPĘD ELEKTRYCZNY
PROJEKT 17
Dobrać silnik do napędu mechanizmu zmiany wysięgu dźwignicy jak na rys. i obliczyć czas rozruchu silnika do osiągnięcia przez silnik n=0.85 n
.
Silnik napędza bęben liniowy o średnicy D=0.53m , przez przekładnię i=15 o sprawności 0.89. Środek ciężkości
wysięgnika o masie m
=150 kg znajduje się w punkcie S. Masa m=1475 kg.
Wymiary:
a=1.75 m
l=2.5 m
L=7.23 m
Kąt w zakresie 0 do 70 stopni.
OBLICZENIA
F1- siła w linie wyciągu od masy m
F2- siła w linie wyciągu od masy mw
Mb- moment na bębnie
Ms- moment na wale silnika
MB=(F1+F2)*D/2
Ms=Mb/ηi=((F1+F2)D)/2ηi
-Równania momentów dla F1
mgcosα=F1r
2ϕ +α=120 2ϕ =120-α ϕ = (120-α)/2
cosϕ = r/a r = acosϕ = acos(60-α/2)
F1=
-Równanie momentów dla F2:
mwglcosα = F2r F2=
Ms= Mb/ηi=((F1+F2)D)/2ηi=
α=70 Ms min
Ms min(70) = 463.5 Nm
α=0 Ms max
Ms max(0) = 2457 Nm
Po obliczeniu momentu max na silniku możemy określić jaką moc powinien osiągać ten silnik. Korzystamy ze wzoru :
M=9.55 P/n P=Mn/9.55
Po podstawieniu za n=750 obr/min wyliczamy że P=190 kW
Teraz z katalogu silników indukcyjnych dobieramy zadowalający nas silnik.
Tym silnikiem okazuje się SZDc 178d (8-biegunowy) o następujących parametrach , które osiąga przy ns=750 obr/min.
PN=200kW nN=745 obr/min
ISN przy 380V(500)-393A(298)
cosϕ=0.82 η=94.5 %
przeciążalność λN=MMax/M=1.9
E20=360A
IWN=340A
RW=0,005Ω
GD2[kGm2]=JSIL 180
JSPR=JS+JU/i2ηi
JU=mD2/8=1475*0.532/8=51.8[kGm2]
JSPR=180/40+51.8*/(152*0.89)=4.76[kGm2]
ω=2Π/60
Liczę teraz czas rozruchu:
MN=9.55*PN/nN=2564[Nm]
MR=1.6*MN=4102[Nm]
MM=MK, MM=1.9*MN=4872[Nm]
n2=633 obr/min
s2=(n2-n)/n2
MRŚR=0.9(MR+MK)/2=4038[Nm]
tr=JSPR*ω/(MRŚR-Mm)=1.96 s(5.43 s)
Przewiduję rozruch ciężki :
I2max=λ*I2N
I2max=1.8*I2N
sN=
=0,0067
m=
9,5
czyli m=9
I'2MIN=I2MAX( (IMAX*sN)/I2N)1/9 =1.9*I2N
1,17*I2N
I'2MIN=1,17*I2N=397,8A
ϑ-przekładnia prądowa silnika
ϑ=I2N/I1N=0,865
I'1MIN= I'2MIN*(1/ϑ)=459,81A
α'=
0,616
RI=
0,322Ω
RI =α'* RI=0,198 Ω
RIII=α'* RII=0, 122Ω
RIV=α'* RIII=0,075 Ω
RV=α'* RIV=0, 0464Ω
RVI=α'* RV=0, 0,03Ω
RVII=α'* RVI=0, 0176Ω
RVIII=α'* RVII=0,011 Ω
RIX=α'* RVIII=0,0066 Ω
RX=
+RW
Po rozwiązaniu szeregu równań otrzymujemy:
R9=0,0011
R8=0,0049
R7=0,0066
R6=0,0174
R5=0,0114
R4=0,0286
R3=0,047
R2=0,076
R1=0,124
Prąd zwolnienia przekaźnika PI jest równy prądowi przełączenia silnika:
IZ PI=I1MIN i w naszym przypadku będzie równy 459,81A
1
4