2018-02-13
845
В проекте рассматривается электродвигательСДМЗ-1250-6-187УХЛ4 мощностью 1250 кВт для шаровой мельницы типа МШР 3600×5000. Мелницаоснащенвысоковольтным преобразователем частоты для синхронного двигателя. Для вентиляторного характера статической нагрузки в расчетах используется закон частотного регулирования E 1/ f 12=const.
1. Электромеханические и механические характеристики частотно-регулируемого электропривода зависят от относительной частоты тока ν и параметра абсолютного скольжения β. Так как вентиляторные установки могут работать с подачами выше номинального значения до Qmax=1.5*Qном, то принимаем верхний предел регулирования частоты 75 Гц, т.е. ν =1,5. Поэтому для расчета семейства статических характеристик задаемся ν = 0,5 ÷1,5.
2. Для расчета статических характеристик необходимо задаваться параметром абсолютного скольжения. Расчет производится для рабочей части механической характеристики. Поэтому задаемся β=0÷βкр, при этом необходимо задавать βном=sном=0,03 для контроля номинальных значений тока и напряжения статора в процессе вычисления, а также ряд промежуточных значений параметра абсолютного скольжения.
|
|
|
3. Параметр критического абсолютного скольжения:
Задаемся относительной величиной частоты тока ν и вычисленные значения параметра критического абсолютного скольжения βкр приводим в табл. 3.2.
Таблица 3.2. Зависимость параметра критического абсолютного скольжения от относительной частоты тока
| V | 0,5 | 0,75 | 0,85 | 1,0 | 1,25 | 1,5 |
| Βкр | 0,138121 | 0,138006 | 0,138056 | 0,138052 | 0,138051 | 0,13805 |
4. Определяются коэффициенты:
Задаемся значением параметра абсолютного скольжения для разных частот тока и вычисленные значения коэффициентов приводим в табл. 3.3.
5. Расчет электромеханических и механических характеристик для частот 50 Гц и меньше (ν ≤1,0):
Расчет электромеханических и механических характеристик для частот свыше 50 Гц (ν >1,0):
Для расчета задаемся такими же значениями параметра абсолютного скольжения, как и в табл. 3.3, используя данные этой таблицы по величинам C(β) и A(ν,β). Переход от параметра абсолютного скольжения к угловой скорости производится:
Данные расчетов приведены в табл. 3.3
6. Проверка выполненных вычислений производится по контрольным точкам естественной характеристики (ν =1,0):
• номинальному параметру абсолютному скольжению βном должны соответствовать номинальные значения тока статора I1ном и момента Mном;
• критическому параметру абсолютного скольжения βкр должен соответствовать максимальный момент Mmax.
Анализ данных табл. 3.4 показывает, что погрешность вычислений составляет: тока статора — 5,0 %; момента по номинальному значению — 9,7 %; момента по максимальной величине — 0,9 %. Для инженерных расчетов данные показатели являются удовлетворительными. Погрешность вычислений даже по одному из показателей свыше 15 % свидетельствует о допущенных ошибках. Обычно ошибки возникают при вычислении параметров схемы замещения синхронного двигателя. Типичная ошибка заключается в том, что вместо фазных величин напряжений и токов используют их линейные значения.
|
|
|
Таблица 3.3. Зависимости коэффициентов С(β) и А(ν,β) от параметра абсолютного скольжения
| 0 | 0,01 | 0,0233 | 0,0625 | 0,081 | 0,095 | 0,138 | ||
| C(β) | 0,5 | 0,000336 | 0,00045 | 0,000957 | 0,0048 | 0,007834 | 0,01065 | 0,02212 |
| C(β) | 0,75 | 0,000336 | 0,00045 | 0,000957 | 0,0048 | 0,007834 | 0,01065 | 0,022117 |
| C(β) | 0,85 | 0,000336 | 0,00045 | 0,000957 | 0,0048 | 0,007834 | 0,01065 | 0,022099 |
| C(β) | 1 | 0,000336 | 0,00045 | 0,000957 | 0,0048 | 0,007834 | 0,01065 | 0,022115 |
| C(β) | 1,25 | 0,000336 | 0,00045 | 0,000957 | 0,0048 | 0,007834 | 0,01065 | 0,022115 |
| C(β) | 1,5 | 0,000336 | 0,00045 | 0,000957 | 0,0048 | 0,007834 | 0,01065 | 0,022115 |
| A(v,β) | 0,5 | 1,576744 | 1,615224 | 1,692719 | 2,095894 | 2,376817 | 2,628047 | 3,609574 |
| A(v,β) | 0,75 | 3,546937 | 3,611026 | 3,755474 | 4,57443 | 5,164881 | 5,698645 | 7,809567 |
| A(v,β) | 0,85 | 4,555676 | 4,631197 | 4,807691 | 5,832944 | 6,578767 | 7,25837 | 9,941683 |
| A(v,β) | 1 | 6,305208 | 6,399151 | 6,629356 | 8,006895 | 9,01959 | 9,940504 | 13,60678 |
| A(v,β) | 1,25 | 9,851556 | 9,979599 | 10,31437 | 12,39329 | 13,94094 | 15,35363 | 21,0012 |
| A(v,β) | 1,5 | 14,18598 | 14,35237 | 14,8105 | 17,73361 | 19,92894 | 21,93801 | 29,99284 |
Таблица 3.4. Расчетные данные электромеханических и механических характеристик частотно-регулируемого электропривода вентиляторной установки
| β | 0 | 0,01 | 0,0233 | 0,0625 | 0,081 | 0,095 | 0,138 |
| 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | |
| I1 | 11,68759 | 13,36641 | 19,02588 | 38,29244 | 45,93013 | 50,92181 | 62,59294 |
| M | 0 | 4836,553 | 10951,72 | 25282,98 | 29648,69 | 31989,57 | 35230,51 |
| w | 9,785 | 9,5893 | 9,329019 | 8,561875 | 8,19983 | 7,92585 | 7,08434 |
| 0,75 | 0,75 | 0,75 | 0,75 | 0,75 | 0,75 | 0,75 | |
| I1 | 17,54476 | 20,1275 | 28,75993 | 58,36488 | 70,16352 | 77,87537 | 95,83864 |
| M | 0 | 10797,96 | 24490,51 | 56286,04 | 65734,07 | 70674,45 | 76948,39 |
| w | 14,6775 | 14,4818 | 14,22152 | 13,45438 | 13,09233 | 12,81835 | 11,97684 |
|
| 0,85 | 0,85 | 0,85 | 0,85 | 0,85 | 0,85 | 0,85 |
| I1 | 35,54153 | 40,80372 | 58,35784 | 118,6739 | 142,7476 | 158,4855 | 194,9985 |
| M | 0 | 13843,97 | 31411,46 | 72120,95 | 84148,12 | 90399,39 | 98108,49 |
| w | 16,6345 | 16,4388 | 16,17852 | 15,41138 | 15,04933 | 14,77535 | 13,93384 |
| 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | |
| I1 | 23,40156 | 26,88848 | 38,49556 | 78,45699 | 94,42842 | 104,8686 | 129,1402 |
| M | 0 | 19121,66 | 43405,86 | 99552,25 | 116033,3 | 124541,3 | 134841,2 |
| w | 19,57 | 19,3743 | 19,11402 | 18,34688 | 17,98483 | 17,71085 | 16,86934 |
| 1,25 | 1,25 | 1,25 | 1,25 | 1,25 | 1,25 | 1,25 | |
| I1 | 39,18827 | 45,07006 | 64,60259 | 132,0197 | 159,0187 | 176,6721 | 217,6843 |
| M | 0 | 16451,55 | 37087,99 | 82796,76 | 95392,17 | 101585,7 | 107883,4 |
| w | 24,4625 | 24,2668 | 24,00652 | 23,23938 | 22,87733 | 22,60335 | 21,76184 |
| 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | |
| I1 | 35,77416 | 41,1693 | 59,05775 | 120,8994 | 145,6943 | 161,9069 | 199,5392 |
| M | 0 | 13727,06 | 30994,69 | 69435,88 | 80075,91 | 85315,42 | 90648,92 |
| w | 29,355 | 29,1593 | 28,89902 | 28,13188 | 27,76983 | 27,49585 | 26,65434 |
7. Для расчета механических характеристик мельницы определяется номинальный момент мельницы:
Момент трения принимаем в размере 5 % от номинального момента мельницы:
Формулу механической характеристики мельницы делим на передаточное отношение выбранного редуктора, так как мы учитываем его момент. Передаточное отношение равное к 10.
Расчет механической характеристики мельницы производится:
Задаемся угловой скоростью мельницы и вычисляем момент статического сопротивления. Расчетные данные приводятся в табл. 3.5.
Таблица 3.5.Расчетные данные механической характеристики мельницы
| w | 0,3 | 0,5 | 1 | 1,5 | 1,957 | 2,4 | 3,0 |
| M | 76884 | 46130,56 | 23065,28 | 15376,85 | 11786,04 | 9610,534 | 7688,427 |
8. При графическом представлении механической характеристики электропривода совместно с ней представляется механическая характеристика механизма, в данном случае — механическая характеристика мельницы. Расчетные данные механических характеристик шаровой мельницы представлены в табл. 3.4 и 3.5.
На рис. 3.7 и 3.8 представлены электромеханические и механические характеристики частотно-регулируемого электропривода шаровой мельницы МШР 3600×5000 с двигателем СДМЗ-1250-6-187УХЛ4. При расчете статических характеристик электропривода использован закон частотного регулирования E1 / f 21= const.
|
|
|
Рисунок 3.7 – Электромеханическиехарактеристики частотно-регулируемого электропривода шаровой мельницы МШР 3600×5000
Рисунок 3.8 –Механические характеристики частотно-регулируемого электропривода шаровой мельницы МШР 3600×5000.
