2.3 Расчёт нагрузочной диаграммы

Для построения нагрузочной диаграммы нужно рассчитать статические и динамические моменты, а также моменты пуска и торможения.

Пусковой момент определяется выражением:

где M_H- номинальный момент двигателя, Нм.

Значение динамического при подъеме груза момента находится по формуле:

Тормозной момент определяется:

Время пуска и торможения при подъёме груза:

- установившееся значение скорости двигателя, соответствующее M_C, 1/с.

Пусковой момент при опускании груза определяется по формуле:

Значение динамического момента в генераторном режиме можно определить следующим образом:

Значение тормозного момента в генераторном режиме находится по формуле:

Время пуска и торможения в генераторном режиме:

- установившееся значение скорости двигателя, соответствующее M_C, 1/с.

Пусковой момент при подъёме/опускании траверсы равен:

Значение динамического момента при подъёме траверсы можно определить:

Значение тормозного момента при подъёме траверсы определяется по формуле:

Время пуска и торможения при подъёме траверсы определяется выражением:

Значение динамического момента опускании траверсы найдем по формуле:

Значение тормозного момента при опускании траверсы найдем по выражению:

Время пуска и торможения (в генераторном режиме при опускании траверсы):

После определения моментов, перейдем к определению длин и времени.

Длина спуска траверсы при пуске определяется формулой:

Длина спуска траверсы при торможении:

Время спуска траверсы при постоянной скорости:

Время подъёма груза при постоянной скорости:

Время опускания груза при постоянной скорости:

Время подъёма траверсы при постоянной скорости:

Совмещённая тахограмма и нагрузочная диаграмма двигателя представлены на рисунке 3.

Рисунок 3 – Нагрузочная диаграмма и тахограмма двигателя

2.4 Проверки двигателя по нагреву и перегрузочной способности

Проведем проверку двигателя по фактическому эквивалентному моменту [2]:

где M_П – пусковой момент электропривода, Н∙м;

t_п – время пуска электропривода, с;

M_С – статический момент электропривода, Н∙м;

t_УСТ– время на установившемся участке тахограммы, с;

M_Т – тормозной момент электропривода, Н∙м;

t_Т – время торможения электропривода, с.

Подставив все значения и решив выражение получим фактический эквивалентный момент, равный:

Далее определим фактическую продолжительность включения:

где t_п - время пуска, с;

t₀ - время пауз, с;

t_Т - время торможение, с;

t_УСТ - время работы на установившейся скорости, с;

α – коэффициент показывающий ухудшение условий охлаждения при работе на скорости ниже номинальной, принимают равным 0,75;

β - коэффициент показывающий ухудшение условий охлаждения во время пауз, принимают равным 0,5.

Проверяем двигатель по условию:

Двигатель удовлетворяет данным условиям. По нагреву он проходит.

Эквивалентный момент составляет 63,4% от номинального, что удовлетворяет проверке аварийного режима работы электропривода подъёма при выходе из строя одного из двигателей. Это обеспечивает требуемый запас по мощности.

Проверяем двигатель по перегрузке по условию:

где M_MAX– максимальный момент на нагрузочной диаграмме, Нм;

λ – перегрузочная способность двигателя.

Двигатель проходит по перегрузке и нагреву, следовательно конечный выбор падает на двигатель SIEMENS модели 1MA8-317–6BD. Из-за необходимости двух двигателей, используем два одинаковых.