Расчет добавочных сопротивлений динамического торможения с независимым возбуждением
3.1. Из прил. 1 или прил. 2 для выбранного электродвигателя определяются значения тока холостого хода статора I10 и активного сопротивления фазы обмотки статора R1 для выбранного электродвигателя МТН280М10:
I10 = 70,6 А; R1 = 0,047 Ом.
3.2. Рассчитывается среднее значение напряжения на выходе трехфазного двухполупериодного выпрямителя Uд0:
 | (3.1) |
Далее необходимо начертить схему трехфазного двухполупериодного выпрямителя (см. рис. 4).
3.3. Определяется долевой статический момент сопротивления движению на валу двигателя
 | (3.2) |
3.4. По графикам (см. рис. 5) выбирается механическая характеристика двигателя в режиме динамического торможения, исходя из рассчитанного долевого момента 
и заданной долевой малой скорости nд:
 | (3.3) |
На основе выбранной механической характеристики определяются:
 | (3.4) | |
 | (3.5) |
3.5. Рассчитываются добавочные сопротивления цепей в режиме динамического торможения:
3.5.1. Полное сопротивление в цепи возбуждения:
 ; | (3.6) |
3.5.2. Добавочное сопротивление в цепи возбуждения:
| rв = Rв – 2 R1 = 0,231 – 2×0,047 = 0,137 Ом; | (3.7) |
3.5.3. Сопротивление реостата в цепи ротора для режима динамического торможения
| rд.т = R2т – r2. = 0,2044 – 0,034 = 0,1704 Ом. | (3.8) |
После этого необходимо начертить электрическую схему для режима динамического торможения электродвигателя (см. рис. 6).
ВЫБОР АППАРАТОВ УПРАВЛЕНИЯ И ЗАЩИТЫ
4.1. Выбор аппаратов коммутации электрических цепей (контакторов):
4.1.1. Для контактора в цепи статора электродвигателя должно выполнятся условие
Iкт > I1ном.
Для выбранного электродвигателя I1ном = 124 А.
Из табл. 4 выбираем контактор КТ6023, ток продолжительного режима которого I1ном =160 А, количество главных контактов – 3, до 4-х вспомогательных контактов.
Условие Iкт = 160 А > I1ном = 124 А выполняется.
Аналогично выбирается контактор для цепи возбуждения КПВ604 (контактор постоянного тока) Iкт = 250 А, один главный контакт и до 4-х вспомогательных контактов;
4.1.2. Для контакторов цепи ротора электродвигателя должно выполнятся условие
Iкт > I2ном.
Для выбранного электродвигателя I2ном = 135 А.
Из табл. 4 выбираем контакторы КТ6023, ток продолжительного режима которого Iкт = 160А, количество главных контактов – 3, до 4-х вспомогательных контактов.
В данном случае необходимо 4 контактора для переключения степеней пускорегулирующего реостата и 1 контактор для включения и отключения реостата режима динамического торможения.
4.2. Выбор реле максимального тока.
Выбор реле осуществляется по двум условиям:
IKдоп ≥ I1ном; Icp = (1,6 ¸ 2,25) I1ном (I1ном = 124 А).
Ио табл. 5 выбираем реле 2ТД.304.096-8, допустимый ток катушки которого (при ПВ = 40%) IKдоп = 150 А, что больше I1ном = 124 А
Пределы регулирования тока срабатывания реле составляют: 130 – 400 А, что соответствует второму условию:
Iср = (1,6 ¸ 2,25) I1ном = (198,4 ¸ 279) А.
ВЫБОР ТОРМОЗНОГО УСТРОЙСТВА
Тормозное устройство выбирается исходя из условия
Мт ≥ Мтр.
Расчетный тормозной момент Мтр для электродвигателя рассчитывается по формуле
 | (5.1) |
где кз.т = 2 – коэффициент запаса тормоза.
Из табл. 6 выбираем тормоз КМТ4А с техническими данными:
- тормозной момент Мт = 1300 Н м;
- потребляемая мощность Р = 400 Вт.
Условие выбора тормоза (Мт = 1300 Нм > Мтр = 1037,2 Нм) выполняется.
Примечания.
1. В тексте курсовой работы необходимо приводить подробные пояснения этапов решения задач и расчетов в соответствии с методическими указаниями.
2. Автор курсовой работы при ее защите должен уметь дать объяснения по любому разделу работы.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. ГОСТ 2.721-74. Обозначения условные графические в схемах. Обозначения общего применения.
2. Зуев Ф.Г., Лотков НА. Подъемно-транспортные установки. – М.: Колос, 2007.
3. Иванченко Г.Е. Электрооборудование в строительстве. – М.: МГСУ, 1986.
4. Иванченко Г.Е., Романюха В.А., Шикуть Э.В. Проектирование электроприводов строительных башенных кранов: Метод, указ. – М.: МГСУ, 1995.
5. Ильинский М.Ф., Козаченко В.Ф. Общий курс электропривода. – М.: Энергия, 1992.
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение 1
Технические данные крановых электродвигателей серии МТН (Uл/Uф = 380/220В, f = 50 Гц)
| Тип двигателя | Паспортные данные Расчетные данные | Расчетные данные | |||||||||||||||
| Рном, кВт при ПВр | nном, об/мин | Ток статора, А | cosφн | Ток ротора, А | Е2н, В | Ммакс,Нм | Число пар полюсов | 110, А | cosφ0 | R1, Ом | X1, Ом | R 2, Ом | X2, Ом |  | |||
| 15% | 25% | 40% | |||||||||||||||
| МТН111-6 | - | 3,5 | - | 11,6 | 0,72 | 16,5 | 9,65 | 0,125 | 2,25 | 2,45 | 0,775 | 0,829 | 3,92 | ||||
| - | - | 3,0 | 10,5 | 0,67 | 13,2 | ||||||||||||
| МТН112-6 | - | 5,3 | - | 15,3 | 0,76 | 19,0 | 11,85 | 0,125 | 1,67 | 1,88 | 0,505 | 0,905 | 2,89 | ||||
| - | - | 4,5 | 13,9 | 0,71 | 15,6 | ||||||||||||
| МТН211-6 | - | 8,2 | - | 24,6 | 0,70 | 23,0 | 19,0 | 0,112 | 0,835 | 0,880 | 0,466 | 0,666 | 2,18 | ||||
| - | - | 7,0 | 22,5 | 0,69 | 19,5 | ||||||||||||
| МТН311-6 | - | 13,0 | - | 35,0 | 0,74 | 51,8 | 23,2 | 0,095 | 0,510 | 0,645 | 0,124 | 0,241 | 4,20 | ||||
| - | - | 11,0 | 31,5 | 0,69 | 42,0 | ||||||||||||
| МТН312-6 | - | 17,5 | - | 43,0 | 0,77 | 54,0 | 34,4 | 0,092 | 0,337 | 0,431 | 0,125 | 0,251 | 2,66 | ||||
| - | - | 15,0 | 38,5 | 0,73 | 46,0 | ||||||||||||
| МТН411-6 | - | 27,0 | - | 65,0 | 0,77 | 77,0 | 39,7 | 0,080 | 0,219 | 0,271 | 0,08 | 0,233 | 2,37 | ||||
| - | - | 22,0 | 55,0 | 0,73 | 60,0 | ||||||||||||
| МТН412-6 | - | 36,0 | - | 87,0 | 0,75 | 51,8 | 0,071 | 0,133 | 0,197 | 0,059 | 0,173 | 1,96 | |||||
| - | - | 30,0 | 76,0 | 0,71 | 73,0 |
Окончание прил. 1
| МТН512-6 | - | 65,0 | - | 137,0 | 0,82 | 130,0 | 55,0 | 0,068 | 0,065 | 0,161 | 0,05 | 0,197 | 1,21 | ||||
| - | - | 55,0 | 120,0 | 0,79 | 105,0 | ||||||||||||
| МТН311-8 | - | 9,0 | - | 26,1 | 0,74 | 26,0 | 21,4 | 0,123 | 0,875 | 1,08 | 0,44 | 0,775 | 1,99 | ||||
| - | - | 7,5 | 23,4 | 0,68 | 21,0 | ||||||||||||
| МТН312-8 | - | 13,0 | - | 34,7 | 0,74 | 53,0 | 29,8 | 0,103 | 0,51 | 0,666 | 0,132 | 0,29 | 3,5 | ||||
| - | - | 11,0 | 31,0 | 0,69 | 43,0 | ||||||||||||
| МТН411-8 | - | 18,0 | - | 48,0 | 0,73 | 59,0 | 29,8 | 0,086 | 0,352 | 0,507 | 0,125 | 0,245 | 2,96 | ||||
| - | - | 15,0 | 43,0 | 0,67 | 48,8 | ||||||||||||
| МТН412-8 | - | 26,0 | - | 72,0 | 0,68 | 68,0 | 49,6 | 0,084 | 0,202 | 0,313 | 0,102 | 0,231 | 2,03 | ||||
| - | - | 22,0 | 66,0 | 0,63 | 57,0 | ||||||||||||
| МТН511-8 | - | 34,0 | - | 82,0 | 0,77 | 81,0 | 47,4 | 0,07 | 0,164 | 0,232 | 0,124 | 0,448 | 1,65 | ||||
| - | - | 28,0 | 71,0 | 0,72 | 64,0 | ||||||||||||
| МТН512-8 | - | 45,0 | - | 104,0 | 0,79 | 94,0 | 53,1 | 0,08 | 0,103 | 0,172 | 0,091 | 0,356 | 1,42 | ||||
| - | - | 37,0 | 89,0 | 0,74 | 77,0 | ||||||||||||
| МТН611-10 | - | 53,0 | - | 128,0 | 0,76 | 185,0 | 78,1 | 0,08 | 0,086 | 0,18 | 0,027 | 0,176 | 3,72 | ||||
| - | - | 45,0 | 112,0 | 0,72 | 154,0 | ||||||||||||
| МТН612-10 | - | 70,0 | - | 165,0 | 0,77 | 181,0 | 88,7 | 0,06 | 0,06 | 0,136 | 0,033 | 0,133 | 2,10 | ||||
| - | - | 60,0 | 147,0 | 0,78 | 154,0 |
Приложение 2
Технические данные крановых электродвигателей серий 4MTF и 4МТН,
(ПВном = 40%, Uл/Uф = 380/220В, f = 50 Гц)
| Тип двигателя | Паспортные данные | Расчетные данные | ||||||||||||||
| Рном, кВт | nном, об/мин | Ток статора, А | cosφH | Ток ротора, А | Е2н, В | Ммакс, Нм | р | 110, А | cosφ0 | R1, Ом | X1, Ом | R2, Ом | X2, Ом | | ||
| 4MTF(H)112L6 | 2,2 | 7,2 | 0,76 | 5,51 | 0,135 | 2,97 | 3,11 | 0,565 | 0,67 | 5,9 | ||||||
| 4MTF(H)112LB6 | 3,7 | 11,2 | 0,79 | 13,8 | 7,7 | 0,125 | 1,65 | 1,95 | 0,462 | 0,833 | 3,84 | |||||
| 4MTF(H)132L6 | 5,5 | 14,8 | 0,74 | 18,3 | 8,6 | 0,13 | 1,07 | 1,3 | 0,306 | 0,745 | 2,82 | |||||
| 4MTF(H)132LB6 | 7,5 | 18,2 | 0,77 | 20,7 | 11Д | 0,11 | 0,68 | 0,98 | 0,3 | 0,648 | 2,22 | |||||
| 4MTF(H)160L6 | 0,76 | 23,5 | 0,12 | 0,35 | 0,59 | 0,072 | 0,232 | 4,31 | ||||||||
| 4MTF(H)160LB6 | 0,77 | 25,6 | 0,11 | 0,236 | 0,42 | 0,073 | 0,231 | 2,89 | ||||||||
| 4MTF(H)200L6 | 0,79 | 39,7 | 0,08 | 0,235 | 0,27 | 0,054 | 0,232 | 2,37 | ||||||||
| 4MTF(H)200LB6 | 0,78 | 37,3 | 0,077 | 0,132 | 0,33 | 0,04 | 0,173 | 1,96 | ||||||||
| 4MTF(H)225M6 | 0,818 | 37,2 | 0,069 | 0,1 | 0,23 | 0,048 | 0,214 | 1,45 | ||||||||
| 4MTF(H)225L6 | 0,9 | 55,9 | 0,07 | 0,053 | 0,14 | 0,026 | 0,163 | 1,21 | ||||||||
| 4MTF(H)280S6 | 0,89 | 51,1 | 0,052 | 0,041 | 0,13 | 0,019 | 0,0905 | 1,38 | ||||||||
| 4MTF(H)160L8 | 7,5 | 0,73 | 19,2 | 0,118 | 0,48 | 1,08 | 0,095 | 0,645 | 2,37 | |||||||
| 4MTF(H)160LB8 | 0,74 | 29,9 | 0,101 | 0,265 | 0,67 | 0,096 | 0,291 | 3,5 | ||||||||
| 4MTF(H)200L8 | 0,71 | 48,8 | 29,8 | 0,083 | 0,235 | 0,51 | 0,082 | 0,245 | 2,96 | |||||||
| 4MTH200LB8 | 0,7 | 37,3 | 0,08 | 0,14 | 0,31 | 0,068 | 0,231 | 2,03 | ||||||||
| 4MTH225M8 | 74,6 | 0,72 | 46,7 | 0,07 | 0,14 | 0,23 | 0,051 | 0,254 | 1,65 | |||||||
| 4MTH225L8 | 87,4 | 0,74 | 52,3 | 0,08 | 0,1 | 0,17 | 0,049 | 0,218 | 1,42 | |||||||
| 4MTH280S10 | 0,76 | 57,8 | 0,08 | 0,06 | 0,21 | 0,017 | 0,0645 | 3,72 | ||||||||
| 4MTH280M10 | 0,76 | 70,6 | 0,06 | 0,047 | 0,15 | 0,021 | 0,0904 | 2,1 | ||||||||
| 4MTH280L10 | 0,77 | 89,5 | 0,06 | 0,031 | 0,11 | 0,024 | 0,116 | 1,26 | ||||||||
Приложение 3
Графические и буквенные обозначения некоторых элементов
электрических схем по ГОСТ
| Наименование | Изображение | Обозначение |
| Нормально разомкнутые контакты контактора, реле |  | КМ (номер) |
| Нормально замкнутые контакты контактора, реле |  | КМ... |
| Нормально разомкнутые контакты трехполюсного разъединителя |  | КМ... |
| Трехфазный электродвигатель с фазным ротором |  | М... |
| Трехфазный двухобмоточный трансформатор |  | Т |
| Катушка контактора, реле, электромагнита |  | КМ... |
| Диод |  | VD… |
| Резистор (активное сопротивление) |  | R... |
| Измерительный прибор |  | PV... – вольтметр РА... – амперметр |
| Лампа накаливания |  | EL... |
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» (НИУ МГСУ)