- •Реферат
- •1 Технологический процесс установки
- •1.1 Стальковш
- •1.2 Промежуточный ковш
- •1.3 Кристаллизатор
- •1.4 Зона вторичного охлаждения
- •1.5 Затравка
- •1.6 Машина газовой резки
- •1.7 Оборудование для быстрой смены ковшей
- •2 Характеристика основного технологического оборудования
- •3 Расчёт мощности и выбор двигателя
- •3.1 Расчёт статических и динамических моментов
- •3.2 Предварительный выбор двигателя
- •3.3 Расчёт и построение тахограмм и упрощённой нагрузочной диаграммы
- •3.4 Проверка двигателя по нагреву и перегрузочной способности
- •4 Выбор и характеристика основного силового электрооборудования
- •4.1 Выбор и характеристика тиристорного преобразователя и возбудителя
- •4.2 Выбор и характеристика силового трансформатора
- •4.3 Расчёт и выбор сглаживающего дросселя
- •5 Расчёт и построение статических характеристик
- •5.1 Расчёт и построение фазовых и регулировочных характеристик тиристорного преобразователя и возбудителя
- •5.2 Расчёт и построение механических характеристик электропривода
- •6 Защита электропривода
- •6.1 Защита от перегрузки и коротких замыканий
- •6.2 Защита от перенапряжений
- •7 Разработка системы управления мехатронной системой
- •7.1 Расчет и построение контура регулирования якорного тока
- •7.2 Расчет и построение контура регулирования эдс
- •7.3 Расчет и построение контура регулирования тока возбуждения
- •8 Построение схемы двухзонной сар
- •Заключение
- •Список использованных источников
3 Расчёт мощности и выбор двигателя
3.1 Расчёт статических и динамических моментов
Статическая мощность при перемещении машины газовой резки определяется по формуле:
где к – коэффициент, учитывающий увеличение сопротивления движения из-за трения реборд ходовых колес о рельсы;
m – масса машины газовой резки;
– коэффициент трения скольжения;
– коэффициент трения качения ходовых колес по рельсам;
r – радиус цапфы ходового колеса МГР, м.
Подставив необходимые данные, получим:
Статический момент при перемещении машины, приведенный к валу двигателя:
где – радиус колеса;
- КПД механизма перемещения;
i – передаточное число редуктора.
Подставим значения и получим:
Момент инерции приведённый к валу двигателя будет определяться так:
Динамический момент тогда равен:
3.2 Предварительный выбор двигателя
Делаем предварительный выбор двигателя, руководствуясь:
Выбираем двигатель постоянного тока 2ПБ112LУХЛ4, паспортные данные которого представлены в таблице 3.
Таблица 3 – Паспортные данные двигателя 2ПБ112LУХЛ4
Мощность, кВт |
0,63 |
Напряжение якоря, В |
220 |
Ток якоря, А |
4,18 |
Скорость вращения номинальная, об/мин |
1060 |
Скорость вращения максимальная, об/мин |
3500 |
Момент инерции якоря, кг·м2 |
0,018 |
Число главных полюсов |
4 |
Сопротивление якорной обмотки при 200С, Ом |
3,13 |
Сопротивление обмотки дополнительных полюсов при 200С, Ом |
3,16 |
Сопротивление обмотки возбуждения при 200С, Ом |
80 |
КПД |
0,685 |
3.3 Расчёт и построение тахограмм и упрощённой нагрузочной диаграммы
Расчёт нагрузочной диаграммы начнём с расчёта тахограммы
Время разгона и торможения находятся по уравнениям:
Пройдённый путь определяется по уравнениям:
Тогда время на движение с постоянной скоростью будет равно:
Моменты, развиваемые двигателем на разных этапах работы, определяются как сумма или разность динамических и статических моментов.
1 Первый этап пуска :
2 Движение МГР маршевым ходом :
3 Замедление до скорости «медленно вперёд» :
4 Догонка на медленной скорости :
5 Движение зацепом за сляб и его резка :
6 Торможение :
7 Разгон в обратную сторону до маршевой скорости :
8 Движение с маршевой скоростью к началу :
9 Остановка :
По полученным значениям моментов двигателя на рисунке 4 построена нагрузочная диаграмма Mc=f(t).
Рисунок 4 – Нагрузочная
диаграмма электропривода МГР
3.4 Проверка двигателя по нагреву и перегрузочной способности
Проверим двигатель по эквивалентному моменту:
После подстановки значений получаем эквивалентный момент, равный:
Номинальный момент электродвигателя равен:
Максимальный момент при работе равен 5,97, что в 1,047 раз больше, чем номинальный момент двигателя.
Двигатель подходит по нагреву и перегрузке. Значит, окончательно принимаем его.