Объектом разработки является электропривод подъемной машины. Цель работы – расчёт электропривода подъёмной машины и разработка схемы управления двигателем. На основании данных тахограммы работы двухконцевой шахтной подъёмной машины и нагрузочной диаграммы выбран приводной асинхронный двигатель с фазным ротором; рассчитаны и построены его механическая характеристика, диаграмма ступенчатого резисторного пуска и торможения противовключением двигателя, зависимости скорости и момента от времени; рассчитаны роторные сопротивления аналитическим методом; осуществлена проверка двигателя по нагреву.
ВВЕДЕНИЕ 4 1. Выбор двигателя 6 2. Расчёт естественной механической характеристики 10 3. Построение диаграммы ступенчатого резисторного пуска и торможения противовключением двигателя 12 4. Расчёт роторных сопротивлений графическим методом 13 5. Построение зависимостей скорости, момента и тока ротора от времени 14 6. Проверка двигателя по нагреву 17 7. Усовершенствование релейного блока 18 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 19 Перечень ссылок 20 Приложение А 21 Приложение Б 22 Приложение В 23
ВВЕДЕНИЕ
Электропривод в угольной промышленности начал применяться в конце 19 столетия. Это были первые электрифицированные водоотливные установки и передвижные насосы. Первая подъёмная машина с электрическим двигателем была установлена в 1900 г. на Урале. Применение электрического привода дало не только экономический эффект – незначительный расход энергии, малые габариты машин, но и главным образом повысило надёжность и увеличило безопасность работы подъёмных установок. Применяемые в настоящее время на подъёмных установках электроприводы немыслимы без автоматизации. Это объясняется тем, что автоматизация подъёма – это повышение производительности и эксплуатационной надёжности, высвобождение обслуживающего персонала. Работа подъёмной установки характеризуется цикличностью, т.е. рядом сменяющихся циклов, следующих друг за другом. В свою очередь каждый цикл можно разбить на 4 основных периода: разгон, равномерное движение, замедление до полной остановки и пауза. Таким образом, чтобы обеспечить требуемую производительность рудничного подъёма, каждый цикл должен укладываться в определённое, наперёд заданное время. Для этого необходимо выдерживать расчётные значения ускорения и замедления, максимальной скорости и продолжительности паузы, т.е. выдерживать принятую диаграмму скорости. Диаграмма скорости подъёма – это зависимость скорости движения подъёмных сосудов от времени. При осуществлении подъёмных операций скорость двигателя должна изменяться по определённому закону, характеризуемому диаграммой скорости. В зависимости от назначения и высоты подъёма, вида и грузоподъёмности сосудов, числа горизонтов и расстояния между ними диаграммы скорости могут быть трёх-,
пяти-, шести-, и семипериодными. Наиболее простые трёхпериодные диаграммы скорости целесообразно применять для клетьевых подъёмных установок с одноэтажными неопрокидными клетями при качающихся приёмных площадках. Наиболее сложные шести- и семипериодные диаграммы скорости необходимы при грузовом подъёме с опрокидными скипами или клетями. Это объясняется необходимостью ограничения скорости движения подъёмных сосудов в разгрузочных кривых. Поэтому период разгона разбивается на два участка с различными ускорениями. Тоже относится и к периоду замедления. Дальнейшее развитие электропривода машин и установок шахт и рудников должно идти в направлении развития и практической реализации регулируемого электропривода.
1. Выбор двигателя.
По заданной тахограмме работы двухконцевой шахтной подъёмной машины и нагрузочной характеристике (рисунок 1) рассчитаем требуемую мощность приводного асинхронного двигателя с фазным ротором и выберем его по справочным данным. Исходные данные: t1=0,88c, t6=15,6 c, t2=19 c, t7=2,6 c, t3=0,72 c, =104 c-1, t4=24 c, Mco=370 Hм, t5=2,4 c, Mcн=3500 Нм.
Рисунок 1.1 - Нагрузочная диаграмма машины Рисунок 1.1 отражает циклический (поворотно-кратковременный) режим работы шахтного подъёма, для которого предусматривается выбор двигателя из серии длительного (продолжительного) режима работы (S1) с принудительным обдувом. Поскольку на тепловой режим двигателя существенным образом могут влиять переходные режимы пуска ( t1 ) и торможения ( t3 ), то выбор двигателя должен производиться с учётом этих режимов. Однако построение нагрузочной диаграммы двигателя, включающей участки пуска и торможения, возможно лишь в том случае, если известен момент инерции ротора выбираемого двигателя. Следовательно задача выбора мощности двигателя должна решаться в три этапа: • ориентировочный расчёт мощности на основании нагрузочной диаграммы механизма; • приближённая проверка мощности двигателя с учётом переходных режимов; • уточнённая проверка мощности двигателя с учётом переходных режимов. Предварительно номинальная мощность двигателя рассчитывается из условия, кВт; ; где Мэкв – эквивалентный длительно-действующий момент, определяемый по формуле (Нм):
где - скорость вращения двигателя в установленном режиме работы (принимается по тахограмме), с-1; Кз – коэффициент запаса по мощности, Кз=1.1. Нм; Нм; Далее из таблицы П.1 [1] выбираем тип двигателя, имеющий мощность Рн ≥ Рн.пр, ближайшее большее к использованной в формуле Рн.пр скорости , но имеющие различные моменты инерции. об/мин. Принимаем двигатель типа АК – 113 – 6М, с техническими данными: U1н=380 В, cos φн=0.915, Рн=250 кВт, λ=2, nн=975 об/мин, U2н=441 В, I1н=445 А, I2н=349 А, ηн =93.5 %, Jg=17,7 кг•м2. Для проверки соответствия выбранного двигателя заданному режиму работы и для окончательного выбора наиболее подходящей машины необходимо построение её нагрузочной диаграммы (рисунок 1.1). Первоначально задача сводится к нахождению моментов Мп и Мт, обеспечивающих разгон двигателя до скорости ωн за время t1 и торможение за время t3: ; ; где Мп – средний пусковой момент двигателя, Нּм; Мт – средний тормозной момент, Нּм; JΣ – суммарный момент инерции двигателя и механизма, кг•м2. ; кг•м2; ; об/мин. Н•м; Н•м. Из группы упомянутых выше машин принимается двигатель, удовлетворяющий условию: ; где Мк – критический (максимальный) момент двигателя. Последний определяется исходя из перегрузочной способности машины: ; где λ – перегрузочная способность ( ); Мн – номинальный момент, (Н•м). Н•м;
Н•м;
Вопрос о необходимой мощности двигателя выясняется здесь путём сравнения его номинального момента с эквивалентным, рассчитываемым по формуле:
; Н•м. Если соблюдается условие Мн М1экв, то задачу приближённой проверки мощности можно считать решённой. 2449 2179 Н•м. Окончательная проверка мощности двигателя производится на основе действительных зависимостей момента от времени при пуске и торможении, которая будет произведена в дальнейшем.
Основным элементом, определяющим металлоемкость ленточного конвейера, является жесткий став. Как показал сравнительный анализ, с увеличением длины конвейера затраты металла на став растут не только в абсолютным, но и в долевом отношении.
Ціль роботи – аналіз та розробка рекомендацій по використанню гвинтового конвейера для транспортування свинцового порошку та обґрунтування його використання Виконан аналіз теоретичних положень, щодо розрахунку та вибору оптімальних параметрів гвинтового конвейера. Розроблені рекомендації по використанню гвинтового конвейера
перечень подлежащих разработке вопросов: