ТОР 5 статей: Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы КАТЕГОРИИ:
|
Построение нагрузочной диаграммы двигателя до модернизацииРасчет статических сил. Рассчитываем количество возможных человек в купе кабинылифта грузоподъемностькоторого составляет 630 кг при этажности здания 16 и среднем весе человека 80 кг по формуле:
nn =
где
nn = 6174 / 784 = 7,875 Н
Определяем количество возможных остановок Определяем изменение груза кабины по этажам по формуле:
ΔG =
где ΔG - изменение груза кабины, Н;
Nо - количество предполагаемых остановок. ΔG = 6174 / 16 = 385,875=386 Н Рассчитываем тяговое усилие кабины, которая поднимается с 1 этажа при номинальной загрузке по формуле:
F=
где
Н - высота шахты, м; h - высота от пола этажа до верха кабины, м; N - номер этажа;
F= 0,6·
F= 6174·0,6 + 4· 3,9 · (51 - 3·1) + 22 · (0,5· (1-1) ·3) = 4453,5 Н
Рассчитываем тяговое усилие пустой кабины, которая спускается с последнего этажа по формуле:
F´= 4·
где F´ - тяговое усилие кабины, H; N - порядковый номер остановки; h - высота от пола этажа до верха кабины, м;
F´16 = 4· 3,9 · (51 -3·16) + 22 · (0,5· (16-1) ·3) - 6174·0,4 = -1928 Н
Находим статический момент на валу двигателя в двигательном режиме при подъеме загруженной кабине по формуле:
где d - диаметр КВШ, м; i - передаточное число редуктора; η - КПД (при спуске и подъеме КПД=0,75); F - тяговое усилие кабины.
При спуске тяговое усилие берется со стороны противовеса.Рассчитываем статический момент на валу двигателя в двигательном режиме при спуске пустой кабине по формуле:
где d - диаметр КВШ, м; i - передаточное число редуктора; η - КПД (при спуске и подъеме КПД=0,75); F´ - тяговое усилие кабины.
Расчет времени движения кабины. Рассчитаем время рейса кабины за полный ход по формуле:
где Н - высота шахты, м;
Кt- коэффициент учитывающий дополнительные затраты времени при работе лифта, равен 1,2
tр = 1,2 = 1,2 = 122,4 с.
Определяем полное время цикла движения кабины по формуле:
Т = tp + 2 · Nо · t1 + 2· Nо · t2,9)
где Nо- количество остановок; t1- время открытия и закрытия дверей, с; t2-время входа и выхода пассажиров, с; tp-время рейса кабины за полный ход, с;
Т = 122,4+ 2 · 16 ·7 + 2 · 16 · 1 = 378,4 с Находим время движения кабины, которая движется от одной станции до другой по формуле:
где tp- время рейса кабины за полный ход, с; 30 - максимальное количество остановок за рейс.
t3 = 122,4/ 30 = 4,08 с Определение расчетной продолжительности включения двигателя. Находим расчетную продолжительность включения двигателя по формуле:
где tp - время рейса кабины за полный ход, с; Т - полное время цикла движения кабины, с.
Определение максимального и пускового момента двигателя. Данные двухскоростного асинхронного двигателя (АД), который используется в приводе лифта представлены в таблице 1.1.
Таблица 1.1- Параметры двухскоростного АД лифта
Рассчитаем максимальный момент двигателя по формуле:
Вычисляем пусковой момент двигателя на большой скорости по формуле:
Вычисляем пусковой момент двигателя на малой скорости по формуле:
Расчет моментов инерции. Находим массу кабины на соответствующих остановках по формуле:
m = F/g, (2.15)
где F - тяговое усилие кабины с учетом канатов, Н; g - ускорение свободного падения, Н; m1 - масса загруженной кабины, кг; m2 - масса пустой кабины, кг; m1 = F/9,8= 454,4 кг; m2 = F´/ 9,8= 196,7 кг; Вычисляем угловую скорость двигателя по формуле:
где n - количество оборотов двигателя, об/мин.
Находим момент инерции при пуске и при номинальной загрузке кабины по формуле: JΣ1 =
где JΣ1-момент инерции при номинальной загрузке кабины, кг·м²;
m1 - масса загруженной кабины на остановках, н;
JΣ 1 = 1,2 · 0,46 + 454,4 · (1 / 96,3) ² = 0,6 кг·м² Расчет момента инерции при пуске пустой кабины по формуле:
JΣ1 =
где JΣ2 -момент инерции при пуске пустой кабины, кг·м²; m2 - масса пустой кабины на остановках, н;
JΣ 2 = 1,2 · 0,46 + 196,7 · (1 / 96,3) ² = 0,6 кг·м².
Исходя из того, что суммарные моменты инерции J Находим время пуска двигателя по формуле:
где JΣ1 - момент инерции при номинальной загрузке кабины, кг·м²; n - количество оборотов двигателя на большой скорости, об/мин;
Найдем момент инерции при переходе с большой скорости на малую при полной загрузке кабины по формуле:
JΣпер.=
где JΣпер.—момент инерции при номинальной загрузке кабины, кг·м²;
m2 - масса пустой кабины на остановках, н;
JΣпер.= 1,2 · 0,46 + 454,4 · ((1-0,23) / (96,3-22)) ²= 0,6 кг·м²
Рассчитаем время перехода с большой скорости на малую,если загрузка кабины полная по формуле:
где JΣпер- переходный момент инерции при полной загрузке кабины, кг·м²; nм- количество оборотов двигателя на малой скорости, об/мин;
n - количество оборотов двигателя на большой скорости, об/мин.
Вычисляем момент инерции при малой скорости при полной загрузке кабины по формуле:
JΣм= 1.2 ·
где JΣ1м —момент инерции при малой скорости и полной загрузке кабины, кг·м²;
m1 - масса загруженной кабины на остановках, н;
JΣм= 1,2 · 0,46 + 454,4 · (0,23 / 22) ² = 0,6 кг·м²
Определяем время торможения на малой скорости по формуле:
где JΣм- момент инерции при номинальной загрузке кабины, кг·м²; nм-количество оборотов двигателя; Мпуск. м. - пусковой момент двигателя при малой скорости, н·м; Мст-статический момент, н·м.
Определяем время установившейся работы по формуле:
где
Тахограмма движения лифта и ее построение. После выполненных расчетов мы можем построить тахограммудвижения лифта. Для построения мы используем значения времени, полученные ранее. Так как скорость движениякабины лифта незначительно зависит от его загруженности, и время подъема и спуска одинаковое, следовательнотахограмма, изображенная на рисунке 2.1общая.
Рисунок 2.1 - Тахограмма движения кабины лифта с применением двухскоростного АД
Нагрузочной диаграммы двигателя и ее построение Для построения нагрузочной диаграммы двигателя вычислим динамические моменты на участках: 1. Пуск. 2. Переход с наибольшей скорости на наименьшую. 3. Торможение на малой скорости. Вычислим динамический момент при пуске по формуле:
где JΣ1-момент инерции при номинальной загрузке кабины, кг·м²;
Высчитываем динамический момент при переходе с большой скорости на малую по формуле:
где
Рассчитаем динамический момент при торможении на наименьшей скорости по формуле:
где
Далеевычисляем моменты двигателя на данных участках в двух случаях: 1. Когда кабина полностью загружена,движется вверх. 2. Когда пустая кабина, движется вниз. Рассчитаем момент на валу двигателя при подъеме загруженной кабины: 1. при пуске: М1=
где М1- момент на валу двигателя при пуске и полностью загруженной кабине, н·м;
М1= 64,3 + 72,3 = 136,6 н·м
2. при переходе с большей скорости на меньшую:
М2= где М2- момент на валу двигателя при переходе с большей скорости на меньшую, н·м;
М2= 64,3 - 178,3 = - 114 н·м
3. при торможении на малой скорости
М3= где М3 - момент на валу двигателя при торможении на малой скорости, н·м;
М3= 64,3 - 165 = - 100,7 н·м
Определяем момент на валу двигателя при спуске пустой кабины: 1. при пуске: М1’=
где М1’ - момент на валу двигателя при пуске пустой кабины, н·м;
М1’= 28 + 72,3 = 100,3 н·м 2. при переходе с большой скорости на наименьшую:
М2’=
где М2’ - момент на валу двигателя при переходе с большой скорости на наименьшую, н·м;
М2’= 28- 178,3 = -150,3 н·м
3. при торможении на малой скорости:
М3’=
где М3’ - момент на валу двигателя при торможении на малой скорости, н·м;
М3’= 28 - 165 = - 137 н·м Нагрузочная диаграмма двигателя и ее построение. Далее можно построить нагрузочные диаграммы работы двигателя лифта при подъеме загруженной кабины (рисунок 2.2) и при спуске пустой кабины (рисунок 2.3). Для построения мы используем моментыи времена, которые получили выше.
Рисунок 2.2 - Нагрузочная диаграмма работы двигателя при подъеме загруженной кабины и тахограмма ее движения
Рисунок 2.3 - Нагрузочная диаграмма работы двигателя при спуске пустой кабины и тахограмма ее движения Выбор двигателя Использование преобразователей частоты (ПЧ) разрешает применять АД с КЗ ротором общего применения. Момент инерции данны двигателей меньше подобных лифтовых двухскоростных двигателей, а стоимость намного меньше. Использование АД с КЗ ротором общего применения разрешает минимизировать срок окупаемости модернизации. Вычисляем мощность двигателя. Вычислим эквивалентный момент на валу двигателя учитывая продолжительность включения по формуле:
где t3 - время движения кабины от одной станции до другой, с; ПВр- расчетная продолжительность включения двигателя;
Рассчитываем скорость вращения двигателя по формуле:
где i - передаточное число редуктора;
D - диаметр КВШ, м.
Вычисляем мощность двигателя по формуле: P
где n - скорость вращения двигателя на большой скорости, об/мин.
Р = Выбор двигателя. Из предоставленного каталога выбираем двигатель типа АИРМ132S6, характеристики которого приведены в таблице 2.2.
Таблица 2.2- Характеристики односкоростного АД
Степень защиты IP54, класс нагревостойкости изоляции «F», 2р=6; n = 1000 об/мин Построение тахограммы. Время на участках разгона и замедления нужно увеличить, для уменьшения динамических моментов,и для комфортного движения пассажиров в лифте.
наложения тормоза, расположения шунтов и от ПЧ;
Вычисляем частоту выходного напряжения от преобразователя частоты для большей скорости вращения по формуле:
где
Рассчитаем частоту выходного напряжения от преобразователя частоты для большей скорости вращения по формуле:
где
С использованием преоразователя частоты номинальная скорость лифта будет равна 1 м/с, а при движении наименьшей скорости 0,22 м/с. Так же преобразователь частоты обеспечивает плавный переход скорости.
Построение тахограммы. Используем ранее полученные времена для построения тахограммы
Рисунок 2.4 - Тахограмма лифта с использованием ПЧ и односкоростного АД
Расчет моментов инерции. Рассчитаем угловую скорость двигателя по формуле:
где
Вычисляем момент инерции при пуске и номинальной загрузке кабины по формуле:
JΣ1=
где JΣ1—момент инерции при номинальной загрузке кабины, кг·м²; m1 — масса загруженной кабины на остановках, н;
JΣ 1 = 0,048 + 454,4 · (1 / 92,4) ² = 0,1 кг·м² Определяем момент инерции при пуске пустой кабины по формуле:
JΣ1=
где JΣ2—момент инерции при номинальной загрузке кабины, кг·м²; m2 — масса загруженной кабины на остановках, н;
JΣ 2 = 0,048 + 196,7 ·(1 / 92,4) ² = 0,07 кг·м²; Определяем момент инерции при переходе с большой скорости на малую при полной загрузке кабины по формуле:
J∑ пер = Jдв + m1· где JΣпер.—момент инерции при переходе и номинальной загрузке кабины, кг·м²; Jдв - момент инерции двигателя, кг·м²;
m1 - масса загруженной кабины на остановках, н;
JΣпер. = 0,048 + 454,4 ·
Определяем момент инерции при переходе с большой скорости на малую при пустой кабине по формуле:
J ∑ пер.п = Jдв + m 2·
где JΣпер.п.-момент инерции при переходе пустой кабины, кг*м²; m2 - масса загруженной кабины на остановках, н;
Jдв - момент инерции двигателя, кг·м²;
JΣпер.п = 0,048 + 196,7 · Определяем момент инерции на малой скорости и полной загрузке кабины по формуле: J ∑ м = Jдв + m 1·
где JΣ1м -момент инерции на малой скорости и полной загрузке кабины, кг·м²; Jдв - момент инерции двигателя, кг·м²;
m1 - масса загруженной кабины на остановках, н.
JΣ м = 0,048 + 454,4 · Определяем момент инерции на малой скорости при пустой кабине по формуле: J ∑ м.п. = Jдв + m 2· где JΣ1м.п. -момент инерции на малой скорости при пустой кабины, кг*м²; Jдв - момент инерции двигателя, кг·м²;
m2 - масса загруженной кабины на остановках, н
JΣ м.п. = 0,048 + 196,7 ·
Построение нагрузочной диаграммы двигателя. Расчитаем динамические моменты на участках для построения нагрузочной диаграммы двигателя: 1. Пуск. 2. Переход с большой скорости на наименьшую. 3. Торможение на малой скорости. Вычисляем динамический момент при пуске загруженной кабины по формуле:
где JΣ1- момент инерции при номинальной загрузке кабины, кг·м²;
tп- время пуска двигателя, с.
Рассчитаем динамический момент при пуске пустой кабины по формуле:
где JΣ2- момент инерции при номинальной загрузке кабины, кг·м²;
Вычислим динамический момент при переходе с большой скорости на наименьшую, загруженной кабины по формуле:
где JΣпер- момент инерции при переходе с большей скорости на меньшую, кг·м²;
Находим динамический момент при переходе с большой скорости на наименьшую, пустой кабины по формуле:
где JΣпер.п.- момент инерции при переходе с большей скорости на меньшую пустой кабины, кг·м²;
Рассчитаем динамический момент при торможении на наименьшей скорости загруженной кабины по формуле:
где JΣм- момент инерции при переходе с большой скорости на наименьшую загруженной кабины, кг·м²;
Вычислим динамический момент при торможении на наименьшей скорости пустой кабины по формуле:
где Мдин.т.’ - динамический момент при торможении, н·м; JΣм.п.- момент инерции при переходе с большей скорости на малую пустой кабины, кг·м²;
tт.м. - время торможения, с.
Далее рассчитаем моменты двигателя на данных участках в двух случаях: 1. Когда кабина движется вверх и загружена полностью. 2. Когда кабина спускается вниз и пустая. Рассчитаем момент на валу двигателя при подъеме загруженной кабины: 1. при пуске М1=
где М1-момент на валу двигателя при пуске и полностью загруженной кабине, н·м;
М1= 64,3 + 6,16 = 70,5 н·м 2. при переходе с большой скорости на малую
М2=
где М2- момент на валу двигателя при переходе с большой скорости на наименьшую, н·м;
М2= 64,3 - 9 = 55,3 н·м 3. при торможении на маленькой скорости:
М3=
где М3 - момент на валу двигателя при торможении на маленькой скорости, н·м;
М3= 64,3 - 25 = 39,3 н·м Вычисляем момент на валу двигателя при спуске пустой кабины: 1. при пуске: М1’=
где М1’ - момент на валу двигателя при пуске пустой кабины, н·м; Мдин. п.1- динамический момент при пуске, н·м;
М1’= 28 + 4,3 = 32,3 н·м
2. при переходе с большой скорости на наименьшую:
М2’=
где М2’ - момент на валу двигателя при переходе с большей скорости на меньшую, н·м;
М2’= 28 - 6,3 = 21,7 н·м
3. при торможении на малой скорости: М3’=
где М3’ - момент на валу двигателя при торможении на малой скорости, н·м;
М3’= 28 - 17,6 = 10,4 н·м
Построение нагрузочной диаграммы. Далее можно построить нагрузочные диаграммы работы двигателя лифта при подъеме загруженной кабины (рисунок 2.5) и при спуске пустой кабины (рисунок 2.6). Для построения применяем моменты и времена, которые рассчитали.
Рисунок 2.5- Нагрузочная диаграмма работы двигателя при подъеме загруженной кабины и тахограмма ее движения
Рисунок 2.6 - Нагрузочная диаграмма работы двигателя при спуске пустой кабины и тахограмма ее движения
Проверка двигателя по пуску и по нагреву. Условие выбора двигателя по пуску: М1 ≤ где М1— максимальный момент, возникающий на валу двигателя при пуске, н·м;
70,5 < 110 Следовательно двигатель проверку по пуску прошел. Далее исследуем двигатель по нагреву. Условие выбора двигателя по нагреву.
Проверку по нагреву двигатель прошел. Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:
|