Alegerea Puterii unui Motor Electric de Acționare

DATE INIŢIALE

Sarcina nominală(masa) QN = 2.95 [t]

Masa cârligului gol q = 45 [kg]

Diametrul de calcul al tamburului DT = 0,45 [m]

Randamentul total al mecanismului ηN = 0,75

Coeficientul de transmisie total i = 34

Viteza de ridicare a sarcinii nominale Vn = 43[m/min]

Viteza de aşezare a sarcinii nominale Va ≤ 8[m/min]

Înălţimea de ridicare h = 10[m]

Numărul de cicluri impuse intr-o oră Z = 10

Sursa de alimentare 3*380[V]; 50[Hz].

I. Alegerea preliminară a motorului electric

1. Cuplul static la axul motorului electric la ridicarea sarcinii nominale:

2. Cuplul static la axul motorului electric la coborârea sarcinii nominale:

3. Turaţia la arborele motorului electric, pe treapta de turaţie ridicată, necesară pentru asigurarea vitezei impuse de ridicarea sarcinii nominale.

în care VN se introduce în [ m/min].

4. Turaţia la arborele motorului electric, pe treapta de turaţie coborâtă, necesară pentru asigurarea vitezei impuse de aşezare a sarcinii.

5. Puterea de calcul la ridicarea sarcinii nominale pe treapta de turaţie ridicată:

6. Puterea de calcul la coborârea sarcinii nominale pe treapta de turaţie coborâtă:

7. Se alege un motor asincron de tip MAII 621- 4/8/24, cu trei trepte de viteză cu rotorul în scurtcircuit, având trei înfăşurări statorice distincte în conexiunea stea, parametrii nominali fiind indicaţi în tabelul 7.1:

Tabel 7.1.

Parametrii motorului Treapta de viteză

I II III

Tipul motorului MAII 621- 4/8/24

Numărul de poli 2p 24 8 4

Schema de conexiuni Υ Υ Υ

Puterea nominală Pn [kW] 3.2 15 30

Turaţia nominală nn [rot/min] 190 695 1400

Tensiunea nominala UN[V] 380

Curentul nominal I1N [A] 28 38.5 59

Curentul de pornire Ip [A] 42 175 300

Cuplul critic Mk [Nm] 330 550 500

Cuplul de pornire Mp [Nm] 330 480 400

Randamentul nominal ηN [%] 33 80 83

Factorul de putere cosФN 0.52 0.74 0.93

Durata relativă de acţionare DA [%]

Momentul de volant GD2M [Nm2] 70

Gradul de protecţie IP 55

Cuplul nominal al motorului pe treapta a treia de viteză va fi:

în care PN se introduce în [kW] iar nN în [rot/min].

Caracteristica mecanică naturală corespunzătoare treptei de turţie ridicată, luată din catalog, se prezintă în Anexa 1.

8. Momentul de volant echivalent raportat la arborele motorului electric se obţine în baza relaţiei:

J_e=σ∙J_m∙m(V/Ω)2 [Nms2], în care σ=1,1 ÷ 1,3

Ţinând seama de relaţiile:

GDe2=4g∙Je; GDM2=4g∙JM; m=QN+q

se obţine:

, unde v[m/min] şi n[rot/min].

Rezultă deci:

9. Cuplul dinamic la accelerare:

M1d=Mp-M1=400-238=161,7 [Nm]

10. Timpul de accelerare (pornire):