Разработка электропривода лифта для высотного здания

Введение

Целью данного курсового проекта является разработка электропривода лифта для высотного здания.

Техническими требованиями для проектируемого электропривода является питание от общепромышленной 3^-х фазной сети переменного тока напряжением 380 В, частотой 50 Гц.

В динамических режимах работы (пуск, торможение) привода должно соблюдаться условие:

а £ а_ДОП,

где а_ДОП – допустимое по условиям работы ускорение.

По условию на курсовое проектирование заданы следующие технические параметры:

1) грузоподъемность лифта G₁ = 7,5 кН;

2) вес кабины G₂ = 11,8 кН;

3) вес погонного метра каната G₃ = 14,8 Н;

4) максимальная высота подъема Н = 70 м;

5) максимальное количество остановок n = 20;

6) точность останова ±m = 20 мм;

7) коэффициент загрузки кабины лифта К₁ = 0,75;

8) число несущих канатов К₂ = 4;

9) КПД системы h = 0,85;

10) скорость перемещения кабины V = 2,5 м/с;

11) передаточное отношение редуктора i = 18,3;

12) радиус ведущего канатного шкива R = 0,8;

13) жесткость 1 метра каната С_1М = 2,13*10⁶ Н/м.

Дополнительно в задании указано, что момент инерции вращающихся частей кинематической схемы (кроме двигателя) составляет 25% от момента инерции двигателя.

По технологии эксплуатации лифт должен обеспечивать нормальную работу и режим наладки, при скорости 25% от номинальной.

1 Анализ и описание системы «электропривод – рабочая машина»

1.1 Количественная оценка вектора состояния или тахограммы требуемого процесса

По условию эксплуатации лифта требуется обеспечить точность останова ±m = 20 мм. Это означает, что электропривод перед торможением должен иметь скорость, обеспечивающую данную точность торможения. Скорость определим по формуле 1:

V_ПОН = ÖК₁²*а_ДОП²*t₀² + 2*К₂*а_ДОП*(±m)/К_П – К₁*а_ДОП*t₀,

Где К₁ = ;

К₂ = ;

К_П = 1,05…1,25 – поправочный коэффициент;

а_ДОП = 3 м/с² – допустимое ускорение для пассажирских лифтов /1/;

t₀ = 0,2…0,25 с – суммарное среднее значение времени срабатывания всех последовательно действующих в схеме управления аппаратов;

DV/DV_П0 = 0,2…0,5 – относительное отклонение остановочной скорости;

Dt/t₀ = 0,15 – относительное отклонение параметра t₀;

Dа/а_ДОП = 0,1…0,5 – относительное отклонение ускорения.

К₁ = = 0,5.

К₂ = = 1.

V_ПОН = Ö0,5²*3²*0,225² + 2*1*3*0,02/1,15 – 0,5*3*0,225 = 0,129 м/с.

Полученное значение V_ПОН означает, что для обеспечения точности останова необходимо предварительно переходить на пониженную скорость V_ПОН = 0,129 м/с и только потом тормозиться до 0.

Время разгона до номинального значения скорости при пуске:

t_П = .

t_П = = 0,83 с.

Путь, проходимый кабиной лифта при разгоне:

S_П = .

S_П = = 1,041 м.

Время торможения от номинальной скорости до пониженной:

t_ТП = .

t_ТП = = 0,79 с.

Путь, проходимый кабиной лифта при торможении до пониженной скорости:

S_ТП = .

S_ТП = = 0,93 м.

Время торможения до 0:

t_Т0 = .

t_Т0 = = 0,043 с.

Путь, проходимый кабиной лифта при торможении до 0:

S_Т0 = .

S_Т0 = = 0,0027 м.

Количество остановок по заданию равно n = 20. Расстояние между остановками:

L = .

L = = 3,5 м.

Суммарное расстояние, проходимое кабиной лифта в установившихся режимах:

L_УСТ = L – S_П – S_ТП – S_Т0.

L_УСТ = 3,5 – 1,041 – 0,93 – 0,0027 = 1,5263 м.

Принимаем время работы на пониженной скорости равное t_ПОН = 1с.

Расстояние, проходимое кабиной лифта на пониженной скорости:

S_ПОН = V_П*t_ПОН.

S_ПОН = 0,129*1 = 0,129 м.

Расстояние, проходимое кабиной лифта на номинальной скорости:

S_Н = L_УСТ – S_ПОН.

S_Н = 1,5263 – 0,129 = 1,3973 м.

Время работы на номинальной скорости:

t_Н = .

t_Н = = 0,55 с.

Время, затрачиваемое кабиной лифта на движение между остановками:

t_РАБ = t_П + t_Н + t_ТП + t_ПОН + t_Т0.

t_РАБ = 0,83 + 0,55 + 0,79 + 1 + 0,043 = 3,213 с.

Принимаем среднее время паузы в работе, затрачиваемое на выход и вход пассажиров t_ПАУЗЫ = 10 с.

Принимая во внимание, что количество остановок n = 20 и то, что в общий цикл входит как подъем кабины лифта так и опускание, общее время цикла опускания-подъема со всеми остановками равно:

Т_Ц = 2*(t_РАБ + t_ПАУЗЫ)*n.

Т_Ц = 2*(3,213 + 10)*20 = 528,52 с = 8,8 мин.

Построение тахограммы процесса произведем после построения нагрузочной диаграммы.