Chng 3: tính công suất động cơ truyền động Chọn công suất động cơ phù hợp với yêu cầu truyền động là một khâu quan trọng trong quá trình tiến hành thiết kế hệ thống. Việc chọn công suất động cơ bao hàm cả việc chọn loại động cơ. I. Chọn loại động cơ. Phân tích vấn đề chọn loại động cơ trong truyền động cần trục liên quan đến giá thành lắp đặt, khả năng đáp ứng yêu cầu công nghệ. Trong lĩnh vực truyền động cần trục tr-ớc kia, động cơ điện một chiều kích thích nối tiếp đ-ợc dùng rất phổ biến trong cần trục. Sở dĩ nh- vậy là bản thân loại động cơ này có những -u điểm mà các loại động cơ không đồng bộ và đồng bộ không có đ-ợc, đặc biệt là những yêu cầu rất đặc tr-ng của một số lĩnh vực truyền động. Tr-ớc hết vì nó dùng nguồn một chiều nên nó yêu cầu số l-ợng thanh tr-ợt ít so với các loại động cơ khác. Đối với truyền động nâng, động cơ này đảm bảo đ-ợc những tốc độ hạ ổn định (hoặc lớn hoặc nhỏ) cho mọi tải trọng. Tuy nhiên hiện nay, đ-ợc sự hỗ trợ của các thiết bị công suất, cùng với những đặc điểm nh-: rẻ, cấu tạo đơn giản, tin cậy, hiệu suất cao thì động cơ không đồng bộ đã thay thế hầu hết các loại động cơ điện một chiều trong lĩnh vực này. Thực vậy, nhờ những tiến bộ sâu sắc của lĩnh vực vi điện tử và điện tử công suất mà càng có nhiều thiết bị cho phép khắc phục nh-ợc điểm của động cơ không đồng bộ, cụ thể là ng-ời ta đã tạo ra đ-ợc tất cả những đặc tính cơ thoả mãn hầu hết quá trình công nghệ khắt khe nhất, đồng thời lại cho phép hạ giá thành vận hành và lắp đặt. Mặt khác, việc dùng động cơ xoay chiều không đồng bộ cũng tiện lợi do việc dùng nguồn xoay chiều 3 pha vốn sẵn có trong công nghiệp. Từ những lý do trên ta chọn loại động cơ truyền động cho cơ cấu nâng-hạ là loại động cơ không đồng bộ. II. Chọn sơ bộ công suất động cơ truyền động. Nh- đã biết, động cơ muốn kéo đ-ợc tải thì cần phải sinh ra một momen M Đ có khả năng khắc phục đ-ợc momen tải của cơ cấu sản xuất. M Đ M pt . Muốn xác định đ-ợc công suất động cơ, cũng tức là tìm đ-ợc M Đ , cần phải có điều kiện ban đầu. Đó là các điều kiện: + Phải có biểu đồ phụ tải tĩnh của cơ cấu sản xuất mà động cơ sẽ phục vụ d-ới dạng: I C =f(t), M C =f(t) hoặc P C =f(t) đã tính quy đổi về trục động cơ. + Phải có biểu đồ phụ tải biến thiên tốc độ trong quá trình làm việc. Vì vậy, tr-ớc hết ta đi tiến hành xây dựng biểu đồ phụ tải tĩnh. 1. Xây dựng biểu đồ phụ tải tĩnh. Theo kết quả phân tích ở trên, chu kỳ làm việc của cơ cấu nâng-hạ th-ờng gồm: hạ không tải, nâng tải, hạ tải và nâng không tải. Dựa vào các công thức đã thiết lập ở phần trên ta tiến hành các b-ớc tính toán. Khi tải trọng nâng là định mức G đm =20T. + Mô men động cơ khi nâng tải: Nm cui RGG M t n 1340 82,0.75 1000.4,0).120( ).( 0 + Mô men động cơ khi hạ tải: mNmKG ui RGG M c t h .850.87) 82,0 1 2( 75 1000.4,0).120( ) 1 2( . ).( 0 Khi không tải, tức là động cơ khi đó chỉ nâng một l-ợng tải trọng là của chính bản thân cơ cấu. Ta có: b K a c 3 1 1 0 trong đó: 0477,0 120 1 0 0 3 GG G K dm 133,0 1 .6,0 c c a 088,0 1 .4,0 c c b 258,0 088,0 0477,0 133,0 1 1 0 c mN i RG M c t n .202 258,0.75 81,9.1000.4,0.1 . . 0 0 0 mN i RG M c t h .5,98) 1 2( . 0 0 0 Từ kết quả tính momen hạ lúc không tải ta cũng thấy rõ là M h0 < 0; nghĩa là khi đó cơ cấu làm việc ở trạng thái hạ tải động lực. Từ đó ta xây dựng sơ bộ biều đồ phụ tải nh- sau: Từ kết quả khảo sát chu kỳ làm việc của cơ cấu cần trục, ta thấy thời gian T ck làm việc của nó khoảng 10 phút (T ck = 10 phút).Với các số liệu cho tr-ớc: + Vận tốc nâng: v n = 18 m/phút = 0,3 m/s. + Chiều cao nâng: H=12m. Trong giai đoạn tính toán sơ bộ để chọn động cơ ta bỏ qua thời gian mở và hãm máy. Mặt khác nếu coi tốc độ làm việc của cả 4 giai đoạn trên là nh- nhau thì: + Tổng thời gian làm việc trong chu kỳ đ-ợc tính nh- sau: phs v H t n lv 3,36,19860. 5,14 12 .460 4 + Hệ số đóng điện t-ơng đối: %33 10 3,3 % ck lv T t + Momen đẳng trị: Nm t tM M i ii dtr 801 4 )5,98(2028501340 . 2222 2 Từ vận tốc nâng ta tính đ-ợc tốc độ góc của động cơ khi nâng: phv R vui n t n /433 4,0.2 5,14.75 .2 Công suất của động cơ khi hệ số đóng điện t-ơng đối là: =33%. kW nM P dmdtr dc 3,36 9550 435.801 9550 . Từ kết quả tính toán ở trên ta lựa chọn sơ bộ loại động cơ xoay chiều rô to dây quấn, làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại, có thời gian đóng điện t-ơng đối tiêu chuẩn = 40%. Do đó, công suất quy đổi t-ơng ứng: kWPP tc pt dcqd 6,32 %40 %33 .3,36 % % . . những lý do trên ta chọn loại động cơ truyền động cho cơ cấu nâng- hạ là loại động cơ không đồng bộ. II. Chọn sơ bộ công suất động cơ truyền động. Nh- đã biết, động cơ muốn kéo đ-ợc tải thì cần. 3: tính công suất động cơ truyền động Chọn công suất động cơ phù hợp với yêu cầu truyền động là một khâu quan trọng trong quá trình tiến hành thiết kế hệ thống. Việc chọn công suất động cơ. độ góc của động cơ khi nâng: phv R vui n t n / 433 4,0.2 5,14.75 .2 Công suất của động cơ khi hệ số đóng điện t-ơng đối là: =33 %. kW nM P dmdtr dc 3, 36 9550 435 .801 9550 . Từ kết quả tính