PROJEKT 9
Dobrać silnik do napędu mechanizmu zmiany wysięgu dźwignicy jak na rys. zaprojektować układ rozruchowy i obliczyć czas rozruchu silnika do osiągnięcia przez silnik n=0.85 n
.
Silnik napędza bęben liniowy o średnicy D=0.5m , przez przekładnię i=13 o sprawności 0.87. Środek ciężkości wysięgnika o masie m
=10 kg znajduje się w punkcie S. Masa m=14 kg.
Wymiary:
a=1.25 m
l=2.25 m
L=7.23 m
Kąt w zakresie 0 do 45 stopni.
g=9,81 m/s2
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
-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=
-Moment na wale silnika
=
dla α=45
Ms min(45) = 19,1Nm
dla α=0
Ms max(0) = 42,9 Nm
Po obliczeniu momentu maksymalnego na silniku określam, korzystając z poniższego wzoru, jaką moc powinien osiągać ten silnik.
dla n=750 obr/min
P=3,4 kW
Z katalogu silników indukcyjnych dobieram silnik.
Tym silnikiem jest SZJDe 58a (8-biegunowy) o następujących parametrach , które osiąga przy ns=750 obr/min.
PN=4kW nN=750 obr/min
n=705 obr/min
ISN=10,4A (380V)
cosϕ=0,7 η=83,5%
przeciążalność λN=Mmax/MN=3,6
E20=360A
IWN=340A
RW=0,005Ω
GD2=0,34[kGm2]=JSIL
JSPR=JS+JU/i2ηi
JU=mD2/8=14*0,52/8=0,44 [kGm2]
JSPR=180/40+51.8*/(152*0.89)=4.76[kGm2]
ω=2Π/60
Liczę teraz czas rozruchu:
MN=9.55*PN/nN=50,9 [Nm]
MR=1.6*MN=81,4 [Nm]
MM=MK, MM=1.9*MN=96,7 [Nm]
n2=633 obr/min
s2=(n2-n)/n2
MRŚR=0.9(MR+MK)/2=80,2 [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
3