Разработка электропривода лифта для высотного здания (151577)

Посмотреть архив целиком

Введение


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

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

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


а  аДОП,


где аДОП – 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  = 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 = 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:


VПОН = К12ДОП2*t02 + 2*К2ДОП*(m)/КП – К1ДОП*t0,

Где К1 = ;

К2 = ;


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

аДОП = 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;

V/VП0 = 0,2…0,5 – относительное отклонение остановочной скорости;

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

а/аДОП = 0,1…0,5 – относительное отклонение ускорения.


К1 = = 0,5.

К2 = = 1.

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


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

Время разгона до номинального значения скорости при пуске:


tП = .

tП = = 0,83 с.


Путь, проходимый кабиной лифта при разгоне:


SП = .

SП = = 1,041 м.


Время торможения от номинальной скорости до пониженной:

tТП = .

tТП = = 0,79 с.


Путь, проходимый кабиной лифта при торможении до пониженной скорости:


SТП = .

SТП = = 0,93 м.



Время торможения до 0:


tТ0 = .

tТ0 = = 0,043 с.


Путь, проходимый кабиной лифта при торможении до 0:


SТ0 = .

SТ0 = = 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:


LУСТ = LSПSТПSТ0.

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


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

Расстояние, проходимое кабиной лифта на пониженной скорости:


SПОН = VП*tПОН.

SПОН = 0,129*1 = 0,129 м.


Расстояние, проходимое кабиной лифта на номинальной скорости:


SН = LУСТSПОН.

SН = 1,5263 – 0,129 = 1,3973 м.


Время работы на номинальной скорости:


tН = .

tН = = 0,55 с.


Время, затрачиваемое кабиной лифта на движение между остановками:


tРАБ = tП + tН + tТП + tПОН + tТ0.

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


Принимаем среднее время паузы в работе, затрачиваемое на выход и вход пассажиров tПАУЗЫ = 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:


ТЦ = 2*(tРАБ + tПАУЗЫ)*n.

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


Построение тахограммы процесса произведем после построения нагрузочной диаграммы.


1.2 Количественная оценка моментов и сил сопротивления


Принимая во внимание, что в задании на курсовое проектирование имеются данные только по жесткости канатов, можно представить механическую систему лифта как двухмассовую систему. При этом при рассмотрении возьмем случай, когда кабина находится внизу. Принимаем, что в состав J1 входит масса электродвигателя, редуктора и ведущего шкива. По заданию на курсовое проектирование:


J1 = 1,25*JДВ.


В состав второй массы следует внести массу кабины и канатов:


J2 = JК.ПР. + JКАБ.ПР.,


Где JК.ПР. – приведенный к валу двигателя момент инерции канатов;

JКАБ. ПР. – приведенный к валу двигателя момент инерции кабины.

Момент инерции канатов, приведенный к валу двигателя:


JК.ПР. = ,


где RПР – радиус приведения.

Радиус приведения определяется по формуле:


RПР = .

RПР = = 0,0437 м.

JК.ПР. = = 1,61 кг*м2.

Найдем приведенный к валу двигателя момент инерции загруженной кабины:


JКАБ.ПР. = .

JКАБ.ПР. = = 3,43 кг*м2.


Суммарный момент инерции второй массы:


J2 = 1,61 + 3,43 = 5,04 кг*м2.


Суммарная жесткость канатов между массами J1 и J2 может быть определена исходя из следующих выражений при паралельно-последовательном соединении элементов жесткости 1 метра каната.

При последовательном соединении:


 = .

При параллельном соединении:


С = СК.


Приведение жесткости к валу двигателя:


СПР = СК*RПР2.


Жесткость каната длиной Н:


= 70*.

= 70*.

С70 = 30428,57 Н/м.


Жесткость 4 параллельных ветвей канатов:


С470 = К270.

С470 = 4*30428,57 = 121714,28 Н/м.


Приведенная к валу двигателя жесткость С12:


С12 ПР. = 121714,28*0,04372 = 232,43 Н/м.


Принимая во внимание, что на данном этапе не известен момент инерции двигателя, и поэтому, невозможно определить момент инерции первой массы, условно примем, что:


J =J1 + J2 = J2.

J = 5,04 кг*м2.


Динамический момент в переходных режимах опеределяется по формуле:


МДИН = J*,


Где  – угловое ускорение.


 = .

 = = 68,64 с-2.

МДИН = 5,04*68,64 = 345,99 Н*м.


Статический момент при подъеме кабины:


МС = .


Статический момент при опускании кабины:


МС = .


В процессе работы возможны два различных режима загрузки: с пустой кабиной; с загруженной кабиной. Принимая это во внимание, найдем моменты нагрузки для различных режимов.

Подъем пустой кабины:


МСПП = = 606,87 Н*м.


Подъем груженой кабины:


МСПГ = = 907,74 Н*м.


Опускание пустой кабины:


МСОП = = 438,46 Н*м.


Опускание груженой кабины:

МСОГ = = 655,84 Н*м.


По полученным значениям построим механическую характеристику механизма (рисунок 1.3).

По полученным значениям МС и МДИН строим нагрузочную диаграмму и тахограмму за цикл работы (рисунок 1.4). Для упрощения приведем только два отрезка (подъем и опускание груженой кабины, как наиболее тяжелых режима).

Для построения нагрузочной диаграммы найдем моменты, действующие в динамических режимах:


МСПГ + МДИН = 907,74 + 345,99 = 1253,73 Н*м.

МСПГ – МДИН = 907,74 – 345,99 = 561,75 Н*м.

МСОГ + МДИН = 655,84 + 345,99 = 1001,83 Н*м.

МСОГ – МДИН = 655,84 – 345,99 = 309,85 Н*м.


Рассчитаем эквивалентный момент нагрузки по формуле:


МЭКВ =  .

МЭКВ = 

= 1173,62 Н*м.


Определим продолжительность включения двигателя:


ПВР = *100%.

ПВР = *100% = 24,31%.

Произведем перерасчет на стандартное значение ПВСТ = 100%.:


МЭКВ(ПВСТ) = МЭКВ* .

МЭКВ(100%) = 1173,52* = 578,65 Н*м.


Расчетная скорость электродвигателя:


ДВ = .

ДВ = = 57,18 с-1.


Расчетная мощность двигателя:


РРАСЧ = К*МЭКВ(100%)*ДВ,

Где К = 1,1 – коэффициент запаса по динамике.


РРАСЧ = 1,1*578,65*57,18 = 36395,9 Вт.



2 Анализ и описание системы «электропривод – сеть» и «электропривод – оператор»


По условию на курсовое проектирование задано, что электропривод лифта получает питание от 3 фазной сети переменного тока напряжением 380В, частотой 50 Гц. Принимая во внимание полученную расчетную мощность двигателя можно с уверенностью считать, что независимо от системы электропривода, на которой будет реализовываться электропривод лифта, Данные параметры питающей сети могут обеспечить требуемое качество.

В электроприводе лифта управление выполняется из различных мест:

1) из кабины лифта;

2) с каждого этажа.

В кабине лифта находится пульт управления, на котором может задаваться необходимый этаж, а также производиться остановка движения. Пульт имеет в своем составе светосигнальную аппаратуру, предназначенную для сигнализации выбранного этажа.


Случайные файлы

Файл
CBRR4321.DOC
16764-1.rtf
26440-1.rtf
122554.rtf
94143.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.