Lựa chọn động cơ cho thang máy và máy nâng hạ bằng nguồn điện

Thang máy chở khách và chở hàng hiện đại của các tòa nhà dân cư và hành chính, cũng như một số máy nâng mỏ, được thực hiện với đối trọng hoặc đôi khi được gọi là đối trọng. Trong máy móc khai thác, việc cân bằng, như đã lưu ý, thường không được thực hiện bằng đối trọng mà bằng tàu nâng thứ hai.

Đối trọng cho thang máy được chọn sao cho cân bằng giữa trọng lượng của bình nâng (ô tô) và một phần tải trọng định mức cần nâng:

trong đó GH là trọng lượng của tải nâng danh nghĩa, N; G0 — trọng lượng cabin, N; Gnp là trọng lượng của đối trọng, N; α là hệ số cân bằng, thường lấy bằng 0,4-0,6.

Cơm. 1. Tính phụ tải lên trục động cơ thang máy.

Nhu cầu cân bằng các tàu hạng nặng là hiển nhiên, vì để di chuyển chúng trong trường hợp không có đối trọng, cần phải tăng công suất động cơ tương ứng. Khả năng cân bằng một phần tải trọng định mức được bộc lộ khi xác định công suất tương đương cho một đường cong tải nhất định.Chẳng khó để theo dõi, ví dụ nếu thang máy hoạt động chủ yếu để nâng tải và hạ xe rỗng thì công suất tương đương của động cơ theo sơ đồ phụ tải có giá trị nhỏ nhất ở mức α = 0,5.

Sự hiện diện của đối trọng dẫn đến làm phẳng đường cong tải của động cơ, giúp giảm hiện tượng nóng lên trong quá trình vận hành. Tham khảo sơ đồ thể hiện trong FIG. 1, a, sau đó với giá trị trọng lượng của đối trọng

và không có dây cân bằng và ma sát cabin và đối trọng trên các hướng dẫn, bạn có thể viết:

trong đó gk là trọng lượng của 1 m dây, N/m.

Sức căng

Mô-men xoắn và công suất trục động cơ được xác định dựa trên các công thức sau:

trong đó M1, P1 - mô-men xoắn và công suất khi biến tần hoạt động ở chế độ động cơ, Nm và kW, tương ứng; M2, P2 - mô-men xoắn và công suất khi biến tần hoạt động ở chế độ máy phát, Nm và kW, tương ứng; η1, η2 — hiệu suất của bánh răng sâu với truyền năng lượng trực tiếp và ngược lại.

Các giá trị của η1 và η2 phi tuyến tính phụ thuộc vào tốc độ của trục con sâu và có thể được tính bằng các công thức

ở đây λ là góc đi lên của đường xoắn ốc trên hình trụ chỉ số của sâu; k1 là hệ số tính đến tổn thất trong ổ trục và bể dầu của hộp số; ρ — góc ma sát, phụ thuộc vào tốc độ quay của trục con sâu.

Từ công thức của lực tác dụng lên puly kéo, suy ra rằng trong trường hợp không có dây cân bằng, tải trọng tác dụng lên bộ truyền động điện của tời nâng phụ thuộc vào vị trí của tàu nâng.

Do khả năng chịu tải lớn - lên tới 10 tấn, tốc độ di chuyển cao - 10 m / s trở lên, chiều cao nâng cao 200-1000 m và điều kiện làm việc khắc nghiệt, máy nâng mỏ được trang bị dây thép khối lượng lớn. Ví dụ, hãy tưởng tượng rằng một đường chuyền được hạ xuống chân trời thấp hơn, trong khi đường chuyền kia ở trên và tại thời điểm đó, nó được dỡ xuống. Ở vị trí này, toàn bộ dây đầu không cân bằng và khi bắt đầu đi lên, động cơ phải vượt qua mô men tĩnh do trọng lượng của tải và dây tạo ra. Việc cân bằng dây diễn ra ở giữa đường trượt. Sau đó, nó lại bị đứt và trọng lượng của phần giảm dần của sợi dây sẽ giúp dỡ động cơ.

Tải trọng không đồng đều, đặc biệt là ở các mỏ sâu, dẫn đến việc phải đánh giá quá cao công suất động cơ, do đó, ở độ cao nâng hơn 200-300 m, nên cân bằng dây nâng đầu với sự trợ giúp của dây treo đuôi của các tàu nâng. Thông thường, dây đuôi được chọn có cùng tiết diện và chiều dài với dây chính, do đó hệ thống nâng được cân bằng.

Do tải thay đổi trong quá trình vận hành thang máy và máy nâng nên để xác định công suất hoặc mômen của trục động cơ đối với từng tải, nên xây dựng biểu đồ về sự phụ thuộc của các giá trị này vào tải sẽ rất thuận tiện. tại một số điểm, có đặc điểm gần giống như trong hình. 1b và sau đó sử dụng nó để xây dựng biểu đồ phụ tải.

Trong trường hợp này, phải biết chế độ vận hành của ổ điện của máy nâng, chế độ này phần lớn được xác định bởi thời lượng tương đối của quá trình kích hoạt PV và số lần khởi động mỗi giờ của động cơ. Ví dụ, đối với thang máy, chế độ hoạt động của ổ điện được xác định bởi vị trí lắp đặt và mục đích của thang máy.

Trong các tòa nhà dân cư, lịch trình giao thông tương đối đồng đều và thời lượng tương đối - PV và tần số khởi động động cơ h lần lượt bằng 40% và 90-120 lần khởi động mỗi giờ. Tại các tòa nhà văn phòng cao tầng, tải trọng thang máy tăng mạnh vào giờ nhân viên đi làm về và theo đó, vào giờ nghỉ trưa, các giá trị cao sẽ có PV và h-40-60% và 150 -200 bắt đầu mỗi giờ.

Sau khi vẽ xong tải tĩnh trên trục động cơ, hệ thống truyền động điện và động cơ tời đã được chọn, giai đoạn thứ hai của việc xây dựng biểu đồ tải có thể được thực hiện — có tính đến ảnh hưởng của quá độ trên biểu đồ tải.

Để xây dựng biểu đồ phụ tải hoàn chỉnh cần tính đến thời gian tăng giảm tốc của bộ truyền động điện, thời gian đóng mở các cửa, số lần dừng xe trong quá trình chuyển động của ô tô, thời gian vào và ra khỏi hành khách trong chu kỳ làm việc điển hình nhất. Đối với thang máy có cửa hoạt động tự động, tổng thời gian mất mát do hoạt động của cửa và việc chất đầy cabin là 6-8 s.

Thời gian tăng tốc và giảm tốc của ô tô có thể được xác định từ biểu đồ chuyển động nếu biết tốc độ danh định của ô tô và các giá trị gia tốc (giảm tốc) và giật cho phép. Theo sơ đồ tải, được xây dựng theo các chế độ tĩnh và động được chỉ định của hệ thống truyền động điện, cần thực hiện tính toán động cơ khi được làm nóng bằng một trong các phương pháp nổi tiếng: tổn thất trung bình hoặc giá trị tương đương.

Cơm. 2. Sự phụ thuộc của momen của hệ truyền động điện vào tải của ô tô, thang máy khi thang máy ở tầng đầu tiên (1), ở giữa trục (2) và ở tầng cuối cùng (3).

Một ví dụ. Theo số liệu kỹ thuật của thang máy tải khách tốc độ cao, xác định mômen tĩnh trên trục động cơ ở các chế độ vận hành khác nhau.

Được cho:

• khả năng chịu tải lớn nhất Gn = = 4900 N;

• vận tốc chuyển động v = 1 m/s;

• chiều cao nâng H = = 43 m;

• trọng lượng cabin G0 = 6860 N;

• trọng lượng đối trọng Gnp = 9310 N;

• đường kính dầm kéo Dm = 0,95 m;

• Tỷ số truyền của hộp số tời i = 40;

• hiệu suất truyền lực, có kể đến ma sát cabin trên các thanh dẫn trục η = 0,6;

• trọng lượng của sợi dây GKAH = 862 N.

Bảng 1

Sức căng:

Khi hệ thống thang máy làm việc, khi Fc > 0 thì máy điện dẫn động làm việc ở chế độ động cơ, còn khi Fc bằng 0, và ở chế độ động cơ khi Fc < 0.

Kết quả tính toán các khoảnh khắc tĩnh theo công thức được tóm tắt trong một bảng. 1 và được thể hiện trong đồ thị của hình. 2.Lưu ý rằng các tính toán chính xác hơn nên tính đến lực cản đối với chuyển động của các thanh dẫn trục, là 5-15% Fc.