Proiect acționări electrice

1) INTRODUCERE

Maşinile de ridicat şi transportat se află în dotarea majorităţii halelor industriale pentru deplasarea ,transportul materialelor de la un punct de lucru la altul.

Partea constructivă de bază este grinda transversală dotată cu 4 roţi de rulare pe două şine montate pe pereţii laterali ai halei. Două roţi sunt roţile motoare, fiecare dintre ele antrenată de la un motor de acţionare. Cele 2 motoare trebuie să acţioneze sincron (pornirea simultană şi mers cu aceeaşi viteză). Din acest motiv motoarele sunt legate electric între ele printr-un montaj numit arbore electric.

Se poate utiliza şi un singur motor care printr-o transmisie cu roţi dinţate şi lanţ ,transmite mişcarea la un arbore motor pe care se află cele două roţi dinţate.

Al doilea mecanism al podului rulant este căruciorul sau pisica care se deplasează longitudinal pe grinda transversală de la o şină la alta. Căruciorul are tot 4 roţi dintre care două roţi sunt motoare , acţionate de un singur motor electric.

2) GENERALITATI

Pentru a dimensiona o acţionare electrică trebuie determinate forţele de natură mecanică care trebuie acoperite de motorul electric de acţionare . Motorul dezvoltă o anumită putere mecanică la arborele de acţionare , putere înscrisă pe plăcuţa indicatoare. Aceasta este puterea utilă a maşinii electrice care absoarbe de la reţea o putere electrică.

Randamentul motorului de acţionare:

Această relaţie ne arată şi rolul de convertor electromecanic cu dublu sens al maşinii.

Ecuaţia fundamentală a unei acţionări electrice este:

unde: MR=cuplu rezistent

Md=cuplu dinamic

J=momentul de inerţie al tuturor maselor aflate în mişcare redus la arborele motorului

= acceleraţia unghiulară ε.

Dacă Md=0 rezultă ε =0 rezulţa Ω=ctant,mişcare uniformă

Dacă Md>0 rezultă ε >0 rezultă mişcare uniform accelerată

Dacă Md<0 rezultă ε <0 rezultă mişcare uniform încetinită

Pentru alegerea unui motor de acţionare trebuie să se cunoască construcţia lanţului cinematic şi mecanismul de lucru.Această cunoaştere se referă la determinarea cuplului rezistent MR şi a momentului de inerţie JL+JR

- momentul de inerţie al rotorului.

A. MECANISMUL DE RIDICARE-COBORÂRE

Schema bloc a mecanismului

M.A.-maşină de acţionare

F-frană electromecanică

R-reductor

T-troliu

Frâna electromecanică are 2 saboţi de frană, acţionaţi de un electromagnet în c.c. , care calcă pe un tambur disc. Cand motorul este alimentat electromagnetul atrage saboţii şi discul este liber deci arborele se poate roti.Cand maşina de acţionare nu mai este cuplată, se decuplează alimentarea electromagnetului şi saboţii sunt împinşi de un arc şi apăsaţi pe disc realizand frânarea.

B. CICLUL DE FUNCTIONARE AL MECANISMULUI

Ciclul de funcţionare constituie totalitatea operaţiilor efectuate de maşina de lucru, antrenată de motorul de acţionare. Ciclul elementar al mecanismului de ridicare coborâre constă din următoarele operaţii:

Coborâre cârlig fără sarcină

deplasare Ridicare cârlig cu sarcină

deplasare Coborâre cârlig cu sarcină Ridicare cârlig fără sarcină

C. SERVICIUL DE FUNCTIONARE

Serviciul S1 -funcţionare neîntreruptă a maşinii de acţionare

Serviciul S2 -funcţionare de scurtă durată

Serviciul S3 -serviciu intermitent; maşina este pornită şi oprită succesiv

Serviciul S4 -serviciu intermitent periodic cu accelerare şi frânare

Durata de conectare arată procentual cât timp dintr-un ciclu maşina este conectată la reţea.

3) TEMA PROIECTULUI

Să se proiecteze instalaţia electrică de ridicare - coborâre a unui pod rulant folosind un motor asincron cu rotorul bobinat cu inele.

Datele de proiectare:

-masa de ridicat: m=1500 kg

-viteza de ridicare: vr= 0,2 m/s

-turaţia sincronă la arborele de ridicare: n1=1000rot/min

-randamentul transmisiei:η=0,83

-durata relativă de acţionare:DAr=35 %

-momentul total de inerţie al maselor în mişcare raportat la arborele motorului: Jr=6Jm

4) BREVIAR DE CALCUL

Pentru alegerea motorului se porneşte de la expresia sarcinii în carlig:

Q=m×g=1500×9,81=14715 N

-Puterea de lucru: PL=Q×vr=14715×0,2=2943 W

- Puterea de caoborâre:

-Puterea de ridicare:

Puterea maşinii electrice se alege corespunzător valorii medii a puterii din catalog.

-Puterea medie:

În cazul în care este dat motorul desfăşurarea calculelor este:

Se determina masa, care se rotunjeşte la o valoare inferioară şi se refac calculele.

Din catalog aleg motorul din seria AIM cu următoarele caracteristici nominale: AIM – 132 S – 6; P=3,2 kW, puterea în serviciul S4 la durata de acţionare DA= 40% este 2,5 kW; nN =1000 rot/min.