Рисунок 6.3 Схема розгону механізмів, в привід яких входить електродвигун з фазовим ротором

В залежності від величини опору, який включений в електричний ланцюг двигуна, його розгін здійснюється по одній з характеристик, наведених на рис.6.2. В початковий момент розгін здійснюється по лінії а-b найбільш крутої характеристики 1. Частота обертання при цьому збільшується від нуля до n1. При досягненні частоти n1 величина опору зменшується і розгін проходить по характеристиці 2 до частоти n2. При цьому відбувається чергове зменшення зовнішнього опору і наступна фаза розгону проходить по характеристиці 3 до частоти n3. При досягненні частоти n3 величина опору зменшується до нуля і розгін проходить по робочій характеристиці 4 при частоті n4, яка відповідає моменту опору при підйомі відповідного вантажу.

При роботі двигуна розрізняють рушійний і гальмівний режими. В рушійному режимі двигун підіймає вантаж, переміщає або повертає вантажопідіймальну машину. При цьому режимі напрями рушійного моменту і частоти обертання співпадають. При гальмівному режимі роботи двигун запобігає виникненню високої швидкості опускання вантажу, або заповільнює рух машини при переміщенні і повороту. При цьому режимі напрями рушійного моменту і частоти обертання протилежні. Якщо при опусканні вантажу момент його ваги менший за момент сил тертя приводу то двигун працює в рушійному режимі, який називається силовим спуском.

методика вибору електродвигуна приводу

Електродвигуни всіх механізмів вантажопідіймальних машин працюють в повторно-короткотривалому режимі роботи, який характеризується частими пусками і зупинками. При такому режимі двигун, під час одного вмикання, не встигає нагрітись до усталеної температури, а за час зупинки не встигає охолонути до початкової температури. Внаслідок цього, при кожному наступному вмиканні, двигун починає роботу при температурі, яка вища за початкову. Через деякий час температура двигуна починає коливатись між найбільшим і найменшим значеннями, які для заданого часу циклу роботи будуть постійними.

Одною з основних характеристик повторно-короткотривалого режиму роботи двигуна є відносна тривалість вмикання, номінальні значення якої – 15, 25, 40 і 60%. Ці значення відповідають робочому циклу, час якого - ТЦ?10хв. Якщо час робочого більший за 10хв, то режим роботи вважається тривалим, тобто таким, при якому двигун протягом одного вмикання нагрівається до усталеної температури. При цьому ТВ=100%. Із збільшенням відносної тривалості вмикання номінальні значення потужності, моменту і струму для одного і того ж двигуна зменшуються.

Величина максимальної статичної потужності на валу двигуна визначається в залежності від технологічних навантажень і сил опору. Для механізму підйому це сили ваги вантажу та вантажозахоплюючого пристрою; для механізму зміни вильоту стріли - сили ваги вантажу, стріли та вітрові навантаження; для механізму переміщення - сили ваги вантажу, вантажопідімальної машини або візка, вітрові навантаження і навантаження, визвані укосом підкранового шляху; для механізму повороту – сили тертя в опорах машини та вітрові навантаження.

Враховуючи вищесказане вибір двигуна здійснюється в залежності від розрахункового значення максимальної статичної потужності на його валі – РР.ДВ і відносної тривалості вмикання – ТВ%. Умова вибору двигуна по потужності має вид

(6.7)

де – номінальна потужність вибраного двигуна, яка вибирається в залежності від величини заданої відносної тривалості вмикання ТВ%.

Якщо задана тривалість вмикання ТВ% не відповідає її номінальному значенню то скоректоване розрахункове значення максимальної статичної потужності визначається за формулою

(6.8)

де ТВНОМ – найближче номінальне значення відносної тривалості вмикання.

Умова вибору двигуна по потужності в цьому випадку має вид

(6.9)

Для задовільної експлуатації двигунів рекомендується вибирати для режимів роботи Л і С двигуни з коротко замкнутим ротором серії МТКF, для режимів В і ДВ – двигуни з контактними кільцями та фазовим ротором серії МТF.

Вибраний двигун перевіряється на пусковий режим. Для перевірки вибраного двигуна на пусковий режим визначається розрахункове значення пускового моменту за формулою

(6.10)

де ТСТ.П – максимальний статичний момент на валі двигуна в період пуску;

– динамічний обертальний момент від сил інерції мас механізму, які рухаються поступально, зведений до вала двигуна;

– динамічний обертальний момент від сил інерції обертових мас, зведений до вала двигуна.

Як видно з рис.6.1 величина пускового моменту ТП.ДВ, незалежно від серії двигуна, знаходиться між значеннями моментів - номінального і максимального ТМАХ. При практичних розрахунках на пусковий режим двигунів короткозамкнутим ротором приймають, що його розгін відбувається при умовно постійній величині середнього пускового моменту ТСР.П, яка визначається за формулою

(6.11)

де - номінальний момент двигуна;

шСР – середнє значення коефіцієнта перевантаження двигуна в період пуску;

КН – коефіцієнт, який враховує можливість зменшення напруги живлення до 85%, КН=0,85.

Значення і шСР визначаються за формулами

. (6.12)

(6.13)

де шП і шМАХ – пускове і максимальне значення коефіцієнта перевантаження, які наводяться в каталогах двигунів.

Значення ТСР.П для двигунів серії МТКF, обчислене за формулою (6.11), наводиться в додатку Б [16].

Розрахункове значення коефіцієнта перевантаження по номінальному моменту двигуна

(6.14)

Допустиме значення коефіцієнта перевантаження по номінальному моменту двигуна

(6.15)

При правильному виборі двигуна повинна виконуватись умова

або . (6.16)

При практичних розрахунках на пусковий режим двигунів фазовим ротором