Двухдвигательный привод эскалатора

КурсоваяПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Скорость движения лестничного полотна эскалатора лежит в пределах от 0,45−1 м/с. Верхний предел скорости ограничен тем, что вход и выход пассажиров происходят на ходу. Эскалаторы получили широкое применение на станциях метрополитена, в административных и торговых зданиях, где имеются большие потоки пассажиров. Ускорение в начальный момент пуска не должно превышать 0.6 м/с2, а в процессе… Читать ещё >

Двухдвигательный привод эскалатора (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Курсовой проект

Двухдвигательный привод эскалатора

Чебоксары 2010

Задание на курсовой проект

1. Определение статического момента и момента инерции, действующих на валу главного привода

2. Определение мощности двигателей главного и вспомогательного приводов и выбор их по каталогу

3. Расчет и построение механических и электромеханических характеристик двигателя главного привода

4. Расчет пусковых сопротивлений, подбор по каталогу

5. Расчет и построение графиков при реостатном пуске

6. Проверка двигателя по типу и по перегрузочной способности

7. Расход электроэнергии за сутки, среднесуточный КПД и коэффициент мощности

инерция привод двигатель электроэнергия

Эскалаторы получили широкое применение на станциях метрополитена, в административных и торговых зданиях, где имеются большие потоки пассажиров.

Существуют эскалаторы двух типов: с одной и двумя рабочими ветвями лестничного полотна. Из-за сравнительно небольших габаритов более широкое применение получили эскалаторы с одной рабочей ветвью.

У эскалатора ступени лестничного полотна связаны шарнирами с двумя замкнутыми цепями, которые приводятся в движение ведущей звездочкой. Ступени катятся по бегункам по направляющим. Нижние звездочки связаны с натяжной станцией, которая обеспечивает постоянное натяжение тяговых цепей. Вал верхней звездочки через цепную передачу и редуктор связан с приводным двигателем.

Приводная станция эскалатора снабжена двумя рабочими тормозами и аварийными. Рабочие тормоза устанавливаются непосредственно у двигателя, а аварийный тормоз — у вала тяговой звездочки.

Для удобства и безопасности пользования с двух сторон от лестничного полотна эскалатор снабжен движущимися поручнями. Поручни приводят в движение через цепные передачи или редуктор от главного двигателя тяговых цепей.

Скорость движения лестничного полотна эскалатора лежит в пределах от 0,45−1 м/с. Верхний предел скорости ограничен тем, что вход и выход пассажиров происходят на ходу.

Задание на курсовой проект

Расчётная часть

1. Подсчитать статический момент и момент инерции, приведенные к валу главного привода.

2. Определить мощности двигателей главного и вспомогательного приводов и выбрать их по каталогу.

3. Рассчитать и построить статические естественные и регулировочные характеристики двигателя главного привода и .

4. Рассчитать пусковые сопротивления и подобрать их по каталогу и дать схему внешних соединений.

5. Рассчитать и построить графики, и при реостатном пуске.

6. Рассчитать и построить графики скорости и тока во времени.

7. Проверить двигатель по нагреву и перегрузке.

8. Определить расход электроэнергии за сутки среднесуточные КПД и коэффициент мощности для графика нагрузки.

Графическая часть

1. Кинематическая схема привода и схема трассы полотна эскалатора.

2. Схема силовой цепи электропривода.

3. Механические и электромеханические характеристики двигателя главного привода.

4. Графики, и при пуске двигателя.

5. Схема внешних соединений сопротивлений.

Технические данные

1. Высота эскалатора… 38 м

2. Скорость движения лестничного полотна… 0.78 м/с

3. Скорость движения при ремонтах… 0.03 м/с

4. Угол наклона эскалатора… 30 град.

5. Масса 1 м лестницы… 158 кг

6. Масса 1 м тяговой цепи… 35

7.Количество пассажиров, находящихся на каждой паре ступеней… 3

8. Масса каждого пассажира…70 кг

9. Шаг ступени… 0,4 м

10. Длина горизонтальной части внизу…2 м

11. Длина горизонтальной части наверху… 3.5 м

12. Диаметр начальной окружности приводной звездочки… 1.72 м

13. Момент инерции приводной звездочки … 250 кг*м²

14. Момент инерции главного вала и шестерни… 260 кг*м²

15. Момент инерции паразитной шестерни…70 кг*м²

16. Момент инерции малой шестерни…1.5 кг*м²

17. Момент инерции червяка и вала… 0.5 кг*м²

18. Момент инерции муфты и тормозного шкива… 1 кг*м²

19. КПД лестницы при полной нагрузке… 0.7

20. КПД остальной передачи…0.82

21. Потери в механической части при холостом ходе составляют половину потерь в ней при полной нагрузке.

22. Кинематическая схема эскалатора изображена на рис. 1., а геометрическая схема трассына рис. 2.

Технические условия

1. Трехфазная сеть переменного тока 380 В, 50 Гц.

2. Для главного привода используется 2 асинхронных двигателя с фазным ротором.

3. Ускорение в начальный момент пуска не должно превышать 0.6 м/с², а в процессе дальнейшего разбега оно не должно быть больше 0.75 м/с².

4. Пуск эскалатора производится на подъем и спуск вхолостую и под нагрузкой.

5. Механическое торможение реализуется на посадочной скорости.

6.Мощность движения поручней составляет 3% мощности эскалатора при полной нагрузке.

Рис. 1. Кинематическая схема привода эскалатора.

Рис. 2.Геометрическая схема трассы полотна.

1. Определение статического момента и момента инерции, действующих на валу главного привода

Радиус приведения:

м — радиус приведения.

D_нач — диаметр начальной окружности приводной звездочки;

— передаточное число системы;

с^-1 — расчетная скорость вращения двигателя;

— скорость движения лестничного полотна.

Рис. 3. Силы, действующие на погонный метр лестничного полотна.

Количество ступеней на наклонной части эскалатора:

м — длина наклонной части эскалатора.

;

Максимальное количество человек, стоящих на наклонной части:

; - масса груза;

— нагрузка на эскалатор (вдоль наклонной части);

Нм — статический момент нагрузки при подъеме;

— статический момент нагрузки при спуске;

— КПД электропривода.

Определим момент инерции, приведенный к валу привода:

; - масса лестничного полотна на наклонной части;

— масса 1-го метра лестничного полотна;

— суммарная масса эскалатора;

— момент инерции приводной звездочки;

— момент инерции груза;

— момент инерции главного вала и шестерни;

— момент инерции паразитной шестерни;

— момент инерции малой шестерни;

— момент инерции червяка и вала;

— момент инерции муфты и тормозного шкива;

— суммарный приведенный момент инерции механизма, приходящийся на 1 двигатель;

2. Определение мощности двигателей главного и вспомогательного приводов и выбор их по каталогу

Выбор вспомогательного двигателя:

— радиус приведения механизма к валу вспомогательного двигателя;

кВт; кВт;

Выбираем двигатель: 4АК160S4У3(n₀=1500об/мин;P_2н=11кВт)

Расчет главного привода:

Вт — расчетная мощность привода;

Вт — расчетная мощность 1-го двигателя;

об/мин — расчетная частота вращения;

По расчетным значениям выбираем двигатель: ВАОК4−450L8

Р_2ном=280кВт, I_2ном=359 А, U2ном=350 В, Sном=2,7%, Sк=9%, з=95%, J=32кгм², х_м=3,3, х₁=0,13, х2''=0,15, R₁=0,022, R₂''=0,025, cos=0,85, m_k=1,7;

Рис. 4. Г-образня схема замещения двигателя.

U_1фн=220 В;

— номинальный ток;

Ом — полное номинальное сопротивление фазы статора;

Ом —сопротивление намагничивания;

Ом — приведенное активное сопротивление статора;

Ом

Ом — индуктивное сопротивление рассеяния ветви намагничивания;

Ом — активное сопротивление ветви намагничивания;

3. Расчет и построение механических и электромеханических характеристик двигателя главного привода

Нм — номинальный момент,

— число полюсов,

с^-1 — синхронная скорость вращения двигателя;

об/мин,

— номинальная скорость вращения двигателя;

— критический момент двигательного режима;

— пусковой момент;

Динамические моменты:

Результаты вычислений сведены в таблице 1.


	0,9	0,8	0,7	0,6	0,5	0,4	0,3	0,2	0,1	0,09	0,07	0,05	0,03	0,01
A
c^-1	7,85	15,7	23,5	31,4	39,3	47,1	54,9	62,8	70,6	71,4		74,5	76,3	77,7	78,5
M, Нм

Построим характеристики электродвигателя.

Рис. 5. Пусковая диаграмма двигателя.

Рис. 6.Естественная электромеханическая характеристика электродвигателя.

4. Расчет пусковых сопротивлений, подбор по каталогу

Ом — полное сопротивление роторной цепи;

Ом — сопротивление ротора;

Ом — сопротивление дополнительных ступеней;

Ом;

Ом

Находим время пуска двигателя.

суммарный момент инерции механизма, приходящийся на 1 двигатель;

— средний момент;

— средний динамический момент;

— угловое ускорение;

— время пуска двигателя;

Время работы всех ступеней t _Р =2,24c.

Выбираем ящик сопротивлений типа ЯС-100, формой НС-400,

I_дл.т_._.=215 A, R_э=0, 005 Ом, Т=850с.

Количество элементов в 1-ом ящике — 20, элементы выполнены из чугуна.

1. Первая ступень: R₁=0, 117 Ом, R1=23*R_э+ R_э/2=23*0,005+0.005/2=0,1175Ом.

2. Вторая ступень: R₂=0,09 Ом, .

3. Третья ступень: R₃=0,071 Ом, R₃? 14*R_Э+ R_Э/2?14*0,005+0,005/2=0,0725Ом.

4. Четвертая ступень: R₄=0,06 Ом, R₄? 12R_Э?12*0,005?0,06Ом.

5. Пятая ступень: R₅=0,048Ом,

6. Шестая ступень R₆=0,037Ом,

7. Седьмая ступень R₆=0,032Ом,

Ом.

8. Восьмая ступень R₈=0,0247Ом,

9. Девятая ступень R₉=0,018Ом,

10. Десятая ступень R₁₀=0,015Ом,

11. Одиннадцатая ступень R₁₁=0,014Ом,

12. Двенадцатая ступень R₁₂=0,01Ом,

13. Тринадцатая ступень R₁₃=0,0086Ом,

Для реализации реостатного пуска нам понадобится 125 элементов, значит, 125/207 ящиков сопротивлений ЯС-100.

5. Расчет и построение графиков при реостатном пуске

;

— скольжение при i-той скорости.

— ток ротора при i-том скольжении и моменте.

— скорость в момент времени t на i-той ступени;

— начальная скорость ступени;

— конечная скорость ступени;

— постоянная времени i-той ступени;

— жесткость;

— суммарный момент инерции.

1 ступень.

Нм/с

с; -время работы i-ой ступени;


t, c		0,1335	0,267	0,4005	0,534
c^-1		5,499	9,468	12,692	15,201
M, Нм
s		0,93	0,879	0,838	0,806
I₂, A	492,23	475,4	461,8		442,22

2 ступень.

Нм/с


t, c	0,1042	0,2085	0,3127	0,417
c^-1	19,468	22,819	25,45	27,5
M, Нм				4169,2
s	0,752	0,709	0,676	0,65
I₂, A	478,8	465,3	452,3	441,6

3 ступень.

Нм/с


t, c	0,0867	0,1735	0,2602	0,347
c^-1		33,734	35,855	37,5
M, Нм
s	0,579	0,544	0,517	0,496
I₂, A	478,1	464,3		442,2

4 ступень.

Нм/с


t, c	0,071	0,142	0,213	0,284
c^-1	40,32	42,5	44,2	45,5
M, Нм
s	0,49	0,478	0,462	0,42
I₂, A	495,4		455,2	442,8

5 ступень.

Нм/с


t, c	0,0557	0,1115	0,1672	0,223
c^-1	47,77	49,54	50,922	52,062
M, Нм
s	0,391	0,369	0,351	0,336
I₂, A	493,4		455,2	442,8

6 ступень.

Нм/с


t, c	0,0472	0,0945	0,1417	0,189
c^-1	53,85	55,272	56,365	57,206
M, Нм
s	0,326	0,299	0,282	0,271
I₂, A	492,7		455,2	442,1

7 ступень.

Нм/с


t, c	0,0357	0,0715	0,1072	0,143
c^-1	58,89	59,987	60,833	61,5
M, Нм
s	0,255	0,236	0,225	0,217
I₂, A	492,7		455,2	442,1

8 ступень.

Нм/с


t, c	0,0292	0,0585	0,0877	0,117
c^-1	62,731	63,689	64,43
M, Нм
s	0,201	0,189	0,179	0,172
I₂, A	492,7		455,2	442,1

9 ступень.

Нм/с


t, c	0,024	0,048	0,072	0,096
c^-1	65,992	66,755	67,342	67,794
M, Нм
s	0,159	0,149	0,142	0,136
I₂, A	492,7		455,2	442,1

10 ступень.

Нм/с


t, c	0,021	0,042	0,063	0,084
c^-1	68,604	69,206	69,656	69,994
M, Нм
s	0,126	0,118	0,113	0,108
I₂, A	492,5		450,2	442,1

11 ступень.

Нм/с


t, c	0,0175	0,035	0,0525	0,07
c^-1	70,707	71,229	71,614	71,896
M, Нм
s	0,099	0,092	0,088	0,084
I₂, A	492,5		451,2	442,2

12 ступень.

Нм/с


t, c	0,01	0,02	0,03	0,04
c^-1	72,406	72,73	72,988	73,193
M, Нм
s	0,078	0,074	0,069	0,068
I₂, A	492,5		451,2	442,2

13 ступень.

Нм/с


t, c	0,825	0,0165	0,0247	0,033
c^-1	73,655	73,935	74,156	74,333
M, Нм
s	0,062	0,058	0,055	0,053
I₂, A	491,5		456,2	442,1

Выход на естественную характеристику:

Нм/с


t, c	0,008	0,016	0,024	0,032
c^-1	74,809	75,194	74,485	75,704
M, Нм
s	0,062	0,058	0,055	0,036
I₂, A	491,5		456,2	442,1

Рис. 6. График зависимости при реостатном пуске.

Рис. 7. График зависимости при реостатном пуске.

6. Проверка двигателя по типу и по перегрузочной способности

По нагрузочной диаграмме (Рис.9) видно, что Р_max = 0,75 Р_ном.

Рис. 9. Изменение нагрузки на эскалаторе в течение суток

При самой загруженной смене работы эскалатора максимальная мощность не превышает 75% от номинальной мощности. Поэтому двигатель не будет работать в перегруженном состоянии, и не будет перегреваться.

7. Расход электроэнергии за сутки, среднесуточный КПД и коэффициент мощности

Расход электроэнергии за сутки определяется по следующей формуле:

Вычисление интеграла заменяется вычислением площади:

кВт — активная электрическая мощность, потребляемая от сети;

А — ток намагничивания;

— реактивная мощность;

— полная мощность;

кВтч

— КПД;

— коэффициент мощности;

Рис. 10. Схема силовой цепи ЭП.

1. С. Н. Вешеневский «Характеристики двигателей в электроприводе», М, «Энергия» 1966 г.

2. Фролов Э. М. «Основы электропривода». Учебное пособие. Чебоксары, Чувашский Государственный Университет 2001 г.

3. Чиликин М. Г., Ключев В. И., Сандлер А. С. «Теория автоматизированного электропривода» — М. Энергия 1979 г.

Показать весь текст

Заполнить форму текущей работой