Розрахунок споживаної електроенергії за цикл роботи електропривода

1.8 Розрахунок споживаної електроенергії за цикл роботи електропривода

Споживана електроенергія за цикл роботи визначається за виразом

 кВт·рік,

де  – синхронна швидкість обертання двигуна, ;

 – середній момент двигуна на  ділянці навантаження Н·м;

– тривалість і -ї ділянки, с.

Питома споживана електроенергія (на одну тону корисного вантажу) за цикл

 '

де G – вантажопідйомність лебідки, кН.

2 Електропривід постійного струму за системою перетворювач-двигун

2.1 Розрахунок та побудова залежностей швидкості обертання та струму якоря двигуна від часу

Рисунок 2.1 – Принципова електрична схема системи Г-Д.

Вихідні дані:

Двигун постійного струму незалежного збудження типа П22

U_н=220 В, , кВт, об/хв.,А,  Ом, Ом, N=3240, 2а=6, , Ф= Вб, А, J=0,052

Струм короткого замикання:

де - номінальне значення ЕРС генератора.

- сумарний опір якірного кола, який дорівнює подвійному сумарному опору обмотки якоря і додаткових полюсів двигуна при температурі 80 °С.

Індуктивність обмотки збудження:

де 2 р – число полюсів, знайдено як:

 – число витків одного полюса;

 – коефіцієнт розсіювання полюсів, =1,2;

Ф – корисний магнітний потік одного полюса, Вб;

- струм обмотки збудження, А.

Похідна  визначається з кривої намагнічування (рисунок 2.1, [1]):

Підставивши отримані значення в формулу індуктивності обмотки збудження отримаємо:

Розрахункове значення індуктивності приймаємо:

Електромагнітна стала часу:

Час запізнювання:

де  – статичний струм, що відповідає моменту .

Значення  являє собою тривалість першого інтервалу. У другому інтервалі відбувається розгін двигуна. Якщо відлік часу знову почати з , то залежності  і  можна розрахувати за виразами:

де  – статична швидкість обертання двигуна, що відповідає номінальному ЕРС генератора, - стала двигуна)

 – електромеханічна стала часу електропривода,- момент інерції привода).

Максимальне значення струму якоря визначається за формулою:

Після початку руху привода максимум струму настає через час

де  – швидкість ідеального холостого ходу двигуна

2.2 Оцінка можливості пуску електроприводу в одну ступінь

Кінцеві формули для  та мають вид:

Побудову графіків перехідних процесів у системі Г-Д виконуємо за допомогою пакету «MathCad».

Оскільки , а максимальний струм перехідних процесів дорівнює , то можна зробити висновок, що пуск в одну ступінь можливий.

Висновки

У ході курсової роботи була спроектована система електроприводу для підйомної лебідки мостового крану (частина І) та був проведений розрахунок та побудова перехідних процесів двигуна у системі генератор-двигун (частина ІІ)

Під час проектування електропривода підйомної лебідки були розглянуті питання:

а) Побудова діаграми статичного навантаження та попередній вибір двигуна з довідника для даної системи електропривода;

б) Визначення режимів роботи двигуна для заданих технологічних умов;

в) Розрахунок і побудова статичних характеристик двигуна для різних режимів роботи двигуна;

г) Розрахунок опорів допоміжних резисторів;

д) Розрахунок та побудова перехідних процесів при роботі двигуна;

е) Побудова діаграми навантажень двигуна з врахуванням перехідних процесів;

є) Перевірка двигуна по нагріву та перевантажної здібності;

ж) Тепловий розрахунок та вибір резисторів, складання схеми з’єднання стандартних ящиків опорів.

з) Визначення витрат електроенергії за цикл роботи двигуна

Під час виконання другої частини проекту були розраховані та побудовані перехідні процеси двигуна при його пусканні, а також була проведена оцінка можливості його пуску у одну ступінь.

Список застосованої літератури

1. Методичні вказівки до виконання курсового проекту.

2. Вешеневский С.Н. Характеристики двигателей в электроприводе. М.: – Энергия, 1977. – 432 с

3. Чиликин М.Г., Сандлер А.С. Общий курс электропривода. – М.: Энергоиздат, 1981. – 576 с.

4. Ключев В.И. Теория электропривода. – М.: Энергоатомиздат, 1985 – 560 с.