Определение мощности и выбор электродвигателя вращателя станка шарошечного бурения СБШ-250МНА
Определяем усилие подачи:
Глубина внедрения зубьев:
Полное сопротивление, преодолеваемое механизмом вращателя:
Эпюра усилий, имеет форму треугольника. Поэтому при определении вращающего момента долота силу рассматривают как приложенную на расстоянии от оси вращения долота. Тогда момент, необходимый для вращения бурового става и долота определяем по формуле:
где - коэффициент, учитывающий трение в подшипнике шарашек и бурового става о стенки скважины, принимают 1,12.
Нагрузочная диаграмма станка СБШ-250МНА представлена на рис. 2.2.
Рисунок 2.2
Мощность двигателя для привода вращателя:
После подстановки в равенство предыдущих выражений получаем:
Принимаем кинематическую схему с диаметром долота 25см и общим передаточным числом редуктора Получаем чтозаданной частоте вращения =81 об/мин частота вращения двигателя будет определяется следующим образом:
Принимаем к установке двигатель марки АИР280S6, со следующими паспортными данными: =75 кВт; =380 В; =990 об/мин ( =1000 об/мин); λ= / =2,3; =3; =94,5%;Jдв= 2,6кг·м2; =0,85.
Проверка двигателя по условиям пуска
Время пуска определяем по формуле:
Время торможения:
Проверка двигателя по условию пуска:
Выбор преобразователя частоты
Для электропривода вращателя бурового станка СБШ-250МНА выбираем частотный преобразователь фирмы PumpMaster серии РМ-Р540-75-RUS с номинальной присоединяемой мощностью 75 кВт. В табл. 2.1 сведены технические данные преобразователя РМ-Р540-75к-RUS.
|
|
Таблица 2.1
Мощность двигателя, кВт | 75 | |
Выходные параметры | Мощность кВА | 121,1 |
Номинальный ток, А | 155 | |
Частота, Гц | 0~120 Гц | |
Напряжение, В | 380-480В | |
Параметры питающей сети | Напряжение, В | 3 фазы 380-480В (-15%~+10%)3 |
Частота, Гц | 50-60 Hz (+5%) | |
Вес | кг | 42 |
1 - Значение соответствует максимальной мощности двигателя, при применении стандартного 4-х полюсного двигателя.
2 - Номинальная выходная мощность ( ) соответствует 440В для 400-вольтового класса.
3 - Максимальное выходное напряжение не может быть больше входного напряжения. Выходное напряжение можно уменьшать с помощью перепрограммирования параметров.
Принципиальная схема электропривода системы преобразователь частоты - двигатель представлена на листе 2.
Расчет характеристик асинхронного двигателя с ПЧ
Номинальный ток фазы статора:
= .
Линейный номинальный ток статора:
= =1,73
Номинальное скольжение двигателя:
= = =0,007.
Активное сопротивление фазы статора:
= = =0,03 Ом.
Угловая скорость магнитного поля статора двигателя:
= = =104,7 .
Номинальный и критический моменты двигателя:
= = =721,6 Н
|
|
= λ =2,3 721,6=1659,7 Н
/30=3,14 103,94 –номинальная угловая скорость вала двигателя.
Индуктивное сопротивление короткого замыкания:
= = =1,2 Ом.
Индуктивные сопротивления статора и приведенное ротора:
= = = =0,6Ом.
Приведенное активное сопротивление фазы ротора:
= ( )+ = 0,077 Ом.
Номинальный приведенный ток ротора:
= = =47,7 А.
Номинальный коэффициент мощности роторной цепи:
= = = 0,277.
= = =0,96.
Номинальный ток намагничивающего контура:
= - =
- = 42 А.
Номинальная ЭДС фазы статора:
= (0,985-0,00375 ) = 380(0,985-0,00375
Индуктивное сопротивление намагничивающей цепи:
= = =8,8 Ом.
Коэффициенты рассеяния статора и ротора:
= = = = 0,068.
Общий коэффициент рассеяния:
τ = + + =0,068+0,068+0,068
Определение величин b,c,d,e:
b = (1+ )=0,03 (1+0,068) = 0,032 Ом;
c= τ =8,8 1,241 Ом;
d = / =0,068/8,8=0,008;
e=1+ =1+0,068=1,068.
При этом:
= = 0,001024 ;
= =1,54 ;
= = 0,000064;
= = 1,14.
Определим коэффициенты необходимые для расчета электромеханических и механических характеристик:
В( ;
С(
Для получения семейства характеристик задаемся относительной частотой ν: 1,2; 1,0; 0,8; 0,6; 0,4; 0,2. Для этих относительных частот задаемся параметром абсолютного скольжения от 0 до 1,0, включая величины номинального и критических скольжений. Расчет коэффициентов сводим в табл. 2.2.
|
|
Таблица 2.2
0 | 0,02 | 0,0424 | 0,075 | 0,2 | 0,4 | 0,6 | 0,8 | 1,0 | |
В( | 0,005929 | 0,006073 | 0,006576 | 0,007954 | 0,02 | 0,063 | 0,13 | 0,236 | 0,366 |
С( | 0,0000766 | 0,0005328 | 0,0021 | 0,006 | 0,045 | 0,181 | 0,411 | 0,731 | 1,14 |
А | 42,05 | 111,6 | 210,4 | 554,7 | 554,7 | 554,7 | 554,7 | 554,7 | 554,7 |
М, Нм | 0 | 1028 | 1941 | 2838 | 2962 | 1487 | 988 | 556 | 354 |
125,64 | 123,546 | 121,201 | 117,788 | 104,7 | 83,76 | 62,82 | 41,88 | 20,94 | |
104,7 | 102,606 | 100,261 | 96,8475 | 83,76 | 62,82 | 41,88 | 20,94 | - | |
83,76 | 81,666 | 79,3207 | 75,9075 | 62,82 | 41,88 | 20,94 | - | - | |
62,82 | 60,726 | 58,3807 | 54,9675 | 41,88 | 20,94 | - | - | - | |
41,88 | 39,786 | 37,4407 | 34,0275 | 20,94 | - | - | - | - | |
20,94 | 18,846 | 16,5007 | 13,0875 | - | - | - | - | - |
Максимальная величина тока статора:
=2 =2
Абсолютное критическое скольжение:
= = =0,086.
Угловая скорость вала двигателя:
ω= (ν-β)=104,7(ν-β).
Уравнения электромеханической и механической характеристик:
= =370 ;
M= = .
Рисунок 2.3. Электромеханические характеристики
Рисунок 2.4. Механические характеристики
Дата добавления: 2018-04-04; просмотров: 713; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!