1. Расчет и выбор асинхронного двигателя с фазным ротором для грузового лифта с двухконцевой подъемной лебедкой

Цикл работы: 1) подъём номинального груза,

2) пауза,

3) спуск пустой кабины,

4) пауза.

Время пуска и время торможения при заданном ускорении:

(1.1)

Путь, проходимый лифтом с установившейся скоростью:

(1.2)

Время движения кабины лифта с установившейся скоростью:

(1.3)

Так как , то предварительный выбор двигателя можно осуществить по нагрузочной диаграмме исполнительного механизма М = f(t). Рассчитаем величины, необходимые для ее построения.

Предварительно выбираем двигатель с частотой вращения n₀ = 1000 об/мин, тогда угловая скорость идеального холостого хода:

(1.4)

Отсюда можно определить передаточное число редуктора i_p:

(1.5)

Из стандартного ряда передаточных чисел выбираем ближайшее большее, т.е. i_р = 63.

Статический момент при подъеме номинального груза:

, (1.6)

где вес номинального груза (1.7)

Статический момент при спуске пустой кабины:

(1.8)

При торможении двигатель отключается от сети и к его валу прикладывается механический тормоз. Следовательно, время работы двигателя при подъёме и спуске:

(1.9)

Время цикла:

(1.10)

Тогда время пауз равно:

(1.11)

Радиус барабана:

(1.12)

Отсюда, угловая скорость вращения барабана:

(1.13)

Теперь можно построить тахограмму и нагрузочную диаграмму механизма.

Действительная продолжительность включения механизма:

ПВ_Д%=% (1.14)

ПВ_Д%=

Среднеквадратичный момент нагрузки при ПВ_Д:

(1.15)

Ближайшая каталожная продолжительность включения ПВ_ном = 40%. Пересчитаем М_{ск, ПВд} к этому значению ПВ по формуле:

(1.16)

Требуемая мощность двигателя при ПВ_НОМ = 40%:

(1.17)

В этой формуле коэффициент запаса к_з, учитывающий динамические нагрузки, принят равным 1.2

По каталогу выбираем два двигателя и для сравнения оформляем их в таблицу:

Как видно из приведенной таблицы, наиболее лучшим вариантом является выбор двигателя МТF 411-8.

Паспортные данные этого двигателя.

Пересчитаем для этого двигателя статические моменты.

Т.к. у этого двигателя номинальная частота вращения n_н = 710 об/мин, то частота вращения идеального холостого хода n₀ = 750 об/мин. Отсюда

(1.19)

Передаточное число редуктора i_p:

(1.20)

Из стандартного ряда передаточных чисел выбираем ближайшее большее, т.е. i_р = 45.

Статический момент при подъеме номинального груза:

, (1.21)

Статический момент при спуске пустой кабины:

(1.22)

Среднеквадратичный момент нагрузки при ПВ_Д:

(1.23)

Среднеквадратичный момент нагрузки при ПВ_НОМ:

(1.24)

Проверку двигателя на нагрев осуществим методом эквивалентного момента.

Эквивалентный момент можно рассчитать по следующей формуле:

(1.25).

Найдем динамический момент двигателя.

(1.26)

где - суммарный момент инерции всего механизма, где согласно паспортным данным выбранного двигателя (см. табл. 1.2).

Принимаем:

- суммарный момент инерции лебедки,

- масса противовеса,

- масса кабины,

- масса номинального груза,

где - момент инерции лебедки,

- угловое ускорение барабана.

Вес противовеса: , где - вес кабины лифта:

,

где - масса кабины лифта,

; (1.27)

- коэффициент уравновешивания, ;

-вес поднимаемого груза,

Тогда вес противовеса:

(1.28)

Масса противовеса:

(1.29)

Суммарный момент инерции лебедки:

(1.30)

Тогда суммарный момент инерции всего механизма:

Угловое ускорение барабана:

Тогда окончательно найдем динамический момент двигателя по формуле:

(1.31)

Для формулы (1.25) эквивалентного момента:

(1.32)

(1.33)

(1.34)

(1.35)

Время пуска и время торможения:

(1.36)

Тогда:

(1.37)

Двигатель проходит по нагреву, если эквивалентный момент двигателя меньше номинального:

(1.38)

где (1.39)

Таким образом, 172,45< 174,97 т.е. , следовательно выбранный двигатель МТМ 411-8 проходит по нагреву.

Проверим двигатель на перегрузочную способность. Условие перегрузочной способности:

где примем (1.40)

Проверка: 160 + 6,23 = 166,23 т.е. 166,23 < 460,6. Следовательно, двигатель проходит по перегрузочной способности.