Расчет статического момента на валу двигателя

Статический момент на валу двигателя Mst равен:

 

Mst = =  = 120,3 Н*м

Расчет динамического момента на валу двигателя

Динамический момент на валу двигателя Md равен:

 

Md =  +  = + =576,1H* м

 

Расчет полного момента

Максимальный момент на валу двигателя при пуске механизма равен:

 

M max =  =  = 859,75Н*м

5. Выбор двигателей:

В механизме передвижения тележке установлен один двигатель. Двигатель по номинальному моменту по двум критериям.

Первый критерий – номинальный момент двигателя должен быть больше статического расчетного момента, приведенного к валу двигателя:

 

Mn. dv > = = 138,35 Н*м

Второй критерий – номинальный момент двигателя должен быть больше момента, полученного отношением максимального расчетного момента к кратности максимального момента двигателя к номинальному.

Тогда, номинальный момент номинальный момент двигателя должен быть не меньше момента:

 

Mn. dv > = = 409,4 Н*м

 

Исходя из двух условий Mn. dv >409,4 Н*м

Выбираем двигатель из каталога. Модель двигателя 1LG280-8AB

Данные приведены в таблице 1.

Максимальный потребляемый ток двигателя вычисляется по формуле:

 

Imax = =  = 150,5А;

 

где - 3,14

   – номинальная частота вращения вала электродвигателя, об/мин (735)

          – номинальное напряжение сети, В (400)

         Cosφ - находим по таблицам технических характеристик двигателей (0,81)

 

Поскольку Imax = 150% номинальный ток ПЧ должен быть не менее

 

I = =  = 100,3 A

 

По In выбираем преобразователь частоты Sinamics S110 c мощностью 60кВт в количестве 1 шт. Номинальный ток преобразователя 130А.

С учетом требования ТЗ мощность ПЧ должна превышать мощность двигателя на 20%. Тогда Рпч≥37кВт*1,2 =44,4. Условие выполняется.

Проверочный расчет из условия, что преобразователи частоты обеспечивают перегрузочный пусковой момент 170% от номинального. Максимальный момент на валу двигателя 1LG4280-8AB при этом равен:

 

M ₁₇₀ = 1,7* M пот*( )=1,7*481* = 1476,4 Н*м

 

где  – номинальный ток преобразователя частоты, = 130А;

   – номинальный ток двигателя, = 72А

M ₁₇₀₀ = 1476,4 H *м > Mmax = 859,75 H *м

 

Окончательно выбираем преобразователь Sinamics S110 мощностью 60 кВт.

Таблица 1

Характеристики электродвигателя

№	Характеристика	Значение (модель 1LG280-8AB)
1	Номинальная мощность, кВт	37
2	Номинальная частота вращения, об/мин	735
3	КПД,%	92
4	Коэффициент мощности	0,77
5	Номинальный ток, А	72
6	Номинальный момент, Н*м	481
7	cosφ	0,81
8	Пусковой момент, Н*м	962
9	Кратность критического момента к номинальному	2,1
10	Класс характеристики крутящего момента	13
11	Момент инерции, кг*м2	1,11
12	Масса, кг	475
13	Пусковой ток, А	360

 

Расчет тормозной мощности

Тормозная мощность тележки определяется по формуле:

 

Pf = = =15,168 кВт;

Требуемая тормозная мощность равна:

Pfr = Pf *(η * ηfc * ηdv)/кол-во ПЧ = 42,1(0,92*0,85*0,98)/1 = 11,624 кВт;

Постоянная мощность равна

Pr =  = = 2,1кВт;

Напряжение преобразователя равно:

P = U * I * η => U = = = 470 В;

Значение выбранного сопротивления равно:

Rmax = = =9,5 Ом;