Расчет и выбор элементов системы электропривода

Для данной нашей мельницы выбираем синхронный двигатель типа СДМЗ-1250-6-187УХЛ4, так как этот двигатель предназначен именно для мельниц.

Расшифровка двигателя:

С – синхронный; Д – двигатель; М – для привода мельниц; З – защищенный; УХЛ4 – изделия для эксплуатации в районах с умеренным и холодным климатом с категорией размещения 4 (в помещениях с исскуственно регулируемыми климатическими условиями).

Таблица 3.1. Исходные данные двигателя

Тип двигателя	СДМЗ
Мощность, кВт	1250
Напряжение, В	6000
Частота вращения, об/мин	187
КПД, %	93,5
Коэффициент мощности	0,9
Напряжение на возбуждения, В	105
Ток возбуждения, А	220
Масса, кг	19000

 

Выбор редуктора:

Исходя из требуемой частоты барабана и выбранного двигателя цепи, состоящие из цепной передачи, редуктора соответственно должны иметь следующие передаточные отношения:

Передаточное отношение цепной передачи . Тогда передаточное отношение редуктора:

Вращающий момент на тихоходном валу редуктора известен из расчета цепной передачи: Т₁ = 116,5 Н ∙ м.

Таким образом, для данного привода принимаем редуктор 1ЦУ-160–5–12У2 ГОСТ 15150 – 89 с передаточным отношением 5 и вращающим моментом 160 Нм.

Расчет цепной передачи

Проведем проверочный расчет цепной передачи. Определяем шаг цепи Р, мм:

где  – вращающий момент на ведущей звездочке (на тихоходном валу редуктора), Н∙м; К_э – коэффициент эксплуатации, который представляет собой произведение пяти поправочных коэффициентов, учитывающих различные условия работы передачи ():

Z₁ – число зубьев ведущей звездочки:

где i_ц.п. – передаточное число цепной передачи. Принимаем

н – число рядов цепи. Для однородных цепей типа ПР н = 1.

[p_ц] – допускаемое давление в шарнирах цепи, Н/мм^2.

Допускаемое давление можно определить по скорости цепи х, м/с, пологая, что она будет того же порядка, что и скорость тягового органа машины.

Определим скорость цепи х, м/с:

где р – шаг цепи цепной передачи. Принимаем p = 25,4 мм.

n₁ – частота вращения тихоходного вала редуктора (меньшая звездочка). Определим ее при помощи передаточного числа цепной передачи:

где n₂ – частота вращения большой звездочки, равная частоте вращения барабана (потерями мощности в подшипниках пренебрегаем).

Отсюда:

n₁ = n₂ ∙ i_ц.п. =18 ∙ 2 = 36 об/мин.

По рекомендациям принимаем [p_ц] = 28 Н/мм².

Из формулы определения шага цепи находим:

Расчет двигателя:

1. Номинальный ток статора:

2. Активное сопротивление фазы статора:

3. Номинальная угловая скорость магнитного поля статора двигателя:

4. Номинальная угловая скорость вала двигателя:

5.  Номинальный момент двигателя:

6. Максимальный момент двигателя:

7. Индуктивное сопротивление короткого замыкания:

8.  Индуктивные сопротивления статора и приведенное ротора:

9.  Приведенное к обмотке статора активное сопротивление фазы ротора:

10. Номинальный приведенный ток ротора:

11. Номинальный коэффициент мощности роторной цепи:

тогда:

12. Номинальный ток намагничивающей цепи:

13. Номинальная ЭДС фазы статора:

14. Индуктивное сопротивление намагничивающей:

15.  Коэффициенты рассеяния обмоток статора и ротора:

16. Общий коэффициент рассеяния:

17. В соответствии с (Фащиленко) определяются коэффициенты:

Расчет параметров структурной схемы частотно-регулируемого электропривода шаровой мельницы:

Рисунок 3.6 – Структурная схема частотно-регулируемого привода шаровой мельницы

1. Статический коэффициент передачи преобразователя частоты:

где:

U_у.ном=10 В — номинальное напряжение управления в соответствии с Государственным Стандартом Приборов (ГСП).

2. Электромагнитная постоянная времени преобразователя может быть принята в пределах Т_пч= (0,003 ÷0,005) с. Принимается Т_пч= 0,005 с.

3. Коэффициент внутренней обратной связи по скорости:

4. Коэффициент передачи звена:

5. Индуктивность рассеяния обмоток статора и ротора:

6. Индуктивность намагничивания:

7. Полная индуктивность обмоток статора и ротора:

8. Эквивалентная индуктивность частотно-регулируемого электропривода:

где L_др=2·10^-3 Гн — индуктивность дросселя ТТД1W-2,0/100 в цепи постоянного тока преобразователя частоты EK-AV6-1,2SF-I6 УХЛ4;

— модуль коммутационной функции.

9. Эквивалентное активное сопротивление частотно-регулируемого электропривода:

где r_др= 0,003 Ом — активное сопротивление дросселя в цепи постоянного тока преобразователя частоты ТТД1W-2,0/100.

10.Электромагнитная постоянная времени частотно-регулируемого электропривода:

11. Момент инерции мельницы: