Автоматизированный электропривод лифта

 

Для выбранного двигателя с n0 = 950 об/мин пересчитаем статические моменты.

                           

Тогда передаточное число редуктора ip:

                                           

Из стандартного ряда передаточных чисел выбираем ближайшее меньшее, т.е.      iр = 50.

Подставим полученные значения в формулы (1.4), (1.5).

Среднеквадратичный момент нагрузки при ПВД:

   

Пересчитаем Мск, ПВд к этому значению ПВ по формуле:      

2.3. Проверка двигателя на нагрев.

Проверку двигателя на нагрев осуществим методом эквивалентного момента, для которого необходимо выполнение условия : МЭКВ≤МН.Эквивалентный момент можно рассчитать по следующей формуле:

                                  

                           (2.3.1)

Момент номинальный найдем по формуле:

                                                      

                                                  (2.3.2)

Из полученных данных видно, что условие МЭКВ≤МН выполняется 83,71(Н·м)≤110,7(Н·м)

2.4. Проверка двигателя по перегрузочной способности.

Проверку двигателя по перегрузочной способности можно осуществить используя условие перегрузочной способности, которое представляет из себя неравенство вида: , где Мдоп- допустимое значение момента, которое находится по формуле:

,

                   

где кратность моментов Км = 2,8 (из паспортных данных двигателя),

Момент динамический Мдин найдем по формуле:

                                                 

                                               (2.4.1)

где - суммарный момент инерции всего механизма, который определяется выражением , где -суммарный момент инерции лебедки.

- масса противовеса, где  - вес противовеса.

 

- угловое ускорение барабана.

По полученным данным динамический момент двигателя равен:

      

Выполним проверку неравенства для условия перегрузочной способности:                                   

   => 

Выполненная проверка двигателя по нагреву и по перегрузочной способности, показала что все необходимые условия соблюдены и двигатель типа МТМ 312-6 подходит для использования в данном технологическом процессе.

2.5. Построение уточненной нагрузочной диаграммы.

При построении уточненной нагрузочной диаграммы необходимо учесть пусковые и тормозные моменты, которые находим по формулам:

- при подъеме номинального  груза:

                            

      

-при спуске пустой  кабины :     

                           

                               

                            

      

                           

                               

Рис.2.1. Уточненная нагрузочная диаграмма автоматизированного электропривода тихоходного лифта.

3. Расчет и построение электромеханической  и механической характеристик  электродвигателя.

3.1.Построение механической характеристики:

           График механической характеристики ω = f(M) можно построить, используя переменный параметр двигателя – скольжение S. Приближенное уравнение механической характеристики асинхронного двигателя удовлетворительно воспроизводит механическую характеристику только в области малых скольжений (от S = 0 до S = Sкр):

                                              

                                                (3.1.1)

Где ;   - максимально возможное значение скольжения.                

           Т.к. по паспортным данным номинальная скорость вращения nн = 950 об/мин, то

скорость вращения идеального холостого хода принимаем n0 = 1000 об/мин.

Номинальное скольжение определим по формуле:

                                                       

                                           (3.1.2)

Отсюда, критическое скольжение равно:

         

Механическая характеристика в области малых скольжений имеет вид:

В области больших скольжений, больше критического , следует пользоваться выражением:

                                                                                      (3.1.3)

где b-коэффициент, определяемый следующим образом. Для пускового момента (S=1) соотношение (3.1.3) примет вид:

                                                                     

                                                 (3.1.4)

Откуда :

                                                                        

                                                   (3.1.5)

Для определения коэффициента b необходимо знать значение пускового момента, которое можно найти по следующей формуле:[4]

                                                                          

                                                  (3.1.6)

Из этого следует, что

Механическая характеристика в области малых скольжений имеет вид:

Пример расчета для S = 0,35:

                                     

 

    

3.2. Построение электромеханической характеристики:    

           

Рис.3.1. Упрощенная Г-образная схема замещения приведенного асинхронного двигателя.

 

По упрощённой Г-образной схеме замещения, выражение для приведенного тока ротора:

                                             

                                    (3.2.1)

где U1 – фазное напряжение, принять равным 220 В; х1, х2’,R1, R2 , – из паспортных данных двигателя.

 

   

Пример расчета для S = 0,4:

                           

Таблица 3.1.

Результаты расчетов

	0	0,05	0,1	0,15	0,2	0,27	0,35	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1
М, Н*м	0	111	202	263	296,5	309,96	300,2	287,9	259,76	232,7	208,9	189	172	157,1
ω, рад/с	104,7	99,4	94,2	89	83,7	76,4	68,0	62,8	52,3	41,9	31,4	20,9	10,5	0
I2,,А	0	21,8	40,2	55,4	67,8	81,4	92,9	98,5	107,24	113,6	118,3	122	125	127,3

 

По полученным данным построим механическую ω=f(M) (Рис.3.2) и электромеханическую I2,=f(ω) (3.3) характеристики.

Рис.3.2. Механическая характеристика

 

Рис.3.3. Электромеханическая характеристика.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Расчет пусковых сопротивлений. Построение пусковой диаграммы.

 

Под пусковой диаграммой двигателя понимают совокупность двух или более искусственных механических характеристик, которые используются при пуске асинхронного двигателя в пределах от до , где предельный момент, который не должен превышать значение момента критического и обычно принимается , - момент переключения, который принимают равным .

По принятым значениям М1 и М2 определяем число ступеней пусковой диаграммы m:

                                              

                                                (4.1)

где  - значение момента в относительных единицах.

Рассчитаем М1 и М2 по известным соотношениям:

                          

                         

                                                

 

Тогда по формуле (3.2.1) число ступеней пусковой диаграммы:

                                     

Число ступеней m округлим до ближайшего целого числа, т.е. m=2. Пересчитываем момент переключения по формуле:

                                                                                     (4.2)

Рабочие участки искусственных характеристик в пределах пусковой диаграммы от  М1 до М2 принимаем линейными, тогда пусковая диаграмма для m=2 имеет вид, представленный на Рис.3.4.

Рис.4.1. Пусковая диаграмма для m=2

Расчет пусковых сопротивлений по ступеням определяем по следующим выражениям:

                                                    

                                    (4.3)

где  - сопротивление ротора;                               

Тогда сопротивления секций пускового реостата:

       

                                                              

                                          (4.4)

                                                 

Рис.4.2 Схема сопротивлений в цепи ротора при m=2

 

5. Принципиальная электрическая  схема силовой части электропривода  и цепей управления.

 

Рис.5.1 Схема кнопочного управления электроприводом тихоходного лифта.

6. Описание работы схемы управления. 

(Рис. 5.1.)

       Привод осуществляется от асинхронного двигателя с фазным ротором. Пуск двигателя производится в три ступени. Параллельно обмотке статора двигателя включен электромагнитный тормоз, колодки которого поднимаются, как только на статор подается питание. Контакторы ускорения включаются по принципу независимой выдержки времени контактами реле времени.

Пуск двигателя производится пассажиром, из кабины кнопками приказа КП либо пассажирами, находящимися на любом из этажей, вызывными кнопками КВ. Характерными для лифта аппаратами управления являются этажные реле ЭР, установленные на общей панели управления, и этажные переключатели ЭП, которые устанавливаются на каждом этаже. Количество этажных реле и этажных переключателей соответствует числу этажей, обслуживаемых лифтом.

Электрическое оборудование, находящееся в кабине, связано с панелями управления гибким кабелем. В статорную цепь двигателя включены контакты конечных выключателей КВ, ограничивающих ход кабины вверх и вниз в аварийных случаях. В цепи управления предусмотрен ряд блокировок, предназначенных для повышения безопасности обслуживания пассажиров. Например, движение кабины недопустимо при открытых дверях шахты и кабины, что обеспечивается конечными выключателями Д1 – Дп и конечным выключателем ДК, находящимся в цепи управления.

В цепи управления двигателем предусмотрены блокировки, обеспечивающие безопасную работу лифта. К ним относятся контакты конечного выключателя КЛ, открывающиеся при срабатывании ловителя, и контакты конечного выключателя КК, контролирующего натяжение канатов. Контакты КЛ и КК воздействуют на аппараты управления таким образом, что двигатель отключается от сети при работе ловителей и обрыве канатов.

В цепи управления имеются конечные выключатели пола ПК1 и ПК2, которые находятся в открытом состоянии, когда кабина занята пассажирами, и закрываются после того, как кабина освобождается. Контакты ПК1 дают возможность вызывать кабину с этажных площадок только в том случае, когда в ней нет пассажиров. Контакты ПК2 шунтируют контакты выключателя ДК и создают обходную цепь тока в том случае, когда пассажир вышел из кабины, а дверь осталась открытой.

Работа аппаратов управления пассажирским подъемником может быть проиллюстрирована примером, когда пассажир, находясь в кабине, со второго этажа хочет поехать на (п-1) этаж. В этом случае он нажимает кнопку приказа КПп-1. Через контакты дверей шахты, контакты конечных выключателей КЛ, КК и ДК, кнопки Стоп, а также контакты 3У на катушку этажного реле   ЭРп-1  будет подано напряжение от сети переменного тока. Другой конец катушки реле ЭРп-1 подсоединен к сети. Этажное реле ЭРп-1 срабатывает, замыкает свои контакты и через этажный переключатель ЭПп-1 подает питание на катушку контактора В.