Расчет якорно-швартового устройства

Первая скорость служит для втягивания якоря в клюз и швартования с малой скоростью. Вторая скорость является основной для нормальных швартовных и якорно-швартовных механизмов. Третья скорость служит для выбирания швартовного троса при номинальных нагрузках (Рис.4 Приложения).

 

17. Выбор элементов схемы управления электроприводом ЯШУ

 

Выбор контакторов. В  качестве контакторов направления  КВ, КН выбираем контакторы переменного тока КМ2213-45 /3/

по току нагрузки двигателя

по току пусковому

Выбранный контактор 1У величины имеет 2 замыкающих главных контакта, 2 блок-контакта (1-замыкающий, 1-размыкающий). Катушка контактора рассчитана на напряжение 380В.

Таким образом, выбираем контакторы скорости 1С, 2С, 3С, тормозной контактор Т.

ВЫБОР ПРОМЕЖУТОЧНОГО РЕЛЕ. Промежуточные реле в цепи управления выбираются по роду и величине тока и напряжения контакторов. Втягивающая катушка выбирается по напряжению цепи управления, одновременно учитывается необходимое количество контактов, а также выдержка времени срабатывания (отпадания) для реле времени.

В схеме промежуточное реле выбрано типа РПМ32 постоянного тока с втягивающей катушкой 175-320В, имеющее 2 замыкающих и 1 размыкающий блок-контакты.

Коммутационная способность блок-контактов при переменном токе при U=380В и =0,5-IА достаточна для коммутации катушек скорости 2С и 3С.

ВЫБОР РЕЛЕ ВРЕМЕНИ производится по тем же параметрам, что и промежуточное  реле. Реле РН в схеме выбрано типа РЭМ221 постоянного тока с втягивающей катушкой 175-320 В и выдержкой времени на размыкание контактов 0,6С /3/.

Коммутационный ток I=IОА больше тока катушек контакторов, включенных в схеме.

ВЫБОР ТЕПЛОВЫХ РЕЛЕ. Выбор  производят по среднеквадратичному  току, принимая во внимание продолжительность  работы двигателя. Реле не должно препятствовать работе двигателя в режиме стоянки в течении минимально необходимого времени и должно отключать обмотки двигателя, если они достигнут температуры, превышающий предельно допустимую

Время срабатывания нагретого  реле:

- время срабатывания  реле после предварительного  нагрева рабочим током;

- время срабатывания при нагреве током с холодного состояния.

- отношение тока к  номинальному току реле;

Отношение тока срабатывания к току предварительного нагрева.

В схеме в качестве тепловых реле РТ3, РТ4 обмотки средней  скорости выбраны реле типа ТРТ.

Двигатель на обмотке средней скорости должен обеспечивать стоянку в течение 50 с под током I пуск2 =240А после нагрева номинальным током Ін2=58 А.

Принимаем в первом приближении  время срабатывания t*хол 55с (т.е. больше =50с) и по кривой /3/ Рис.3.6

Для Ін=58 А находим  коэффициент КР=2,3.

При этом ток установки реле

Т.к. =50с, то на этом токе установки реле Iр=100А можно остановиться. По таблице /3/ выбираем реле типии ТРТ-141 с номинальным током 110 А.

В качестве теплового  реле РТ5 обмотки быстроходной выбрано  реле типа ТРТ.

Двигатель на быстроходной обмотке (для работы в швартовом  режиме) должен обеспечить стоянку  под током не менее 15с после 30 мин работы при номинальной нагрузке /3/ §7.2.

Принимаем в первом приближении  время срабатывания t*хол =16 с (т.е. больше =15 с) и по кривой /3/ Рис.3.6 для Iн1=43А, находим коэффициент КР =3,8

При этом ток установки  реле

По таблице 3.21 /3/ выбираем реле ТРТ-141.

ВЫБОР ГРУЗОВОГО РЕЛЕ. Температурно-токовые реле, применяемые в качестве грузовых, выбирают на одну – две величины меньше (по току) по сравнению с защитным реле этой скорости /3/. Поэтому в качестве грузового реле РГ выбираем реле типа ТРТ 139.

Выбор реле для защиты тихоходной обмотки производится исходя из отношения/3/. Где: - пусковой ток двигателя;

- номинальный ток двигателя;

- ток установки реле.

По таблице 3.21 /3/ выбираем тепловое реле ТРТ-137.

Рассчитываем механическую характеристику для средней скорости.

Исходные данные

Число полюсов 2Р=8

Номинальная мощность, кВт 55

Частота вращения, об/мин 645

Критический момент, Нм 170

Пусковой момент, Нм 160

Синхронная скорость равна:

 

,

 

 

Синхронна угловая скорость равна

 

 

где f – частота сети,

Р – число пар полюсов

Находим номинальное  скольжение:

 

 

где nн – номинальная частота вращения.

Определим номинальный  момент двигателя:

 

 

где Рн – номинальная  мощность двигателя, Вт

Находим перегрузочную  способность:

 

 

где Мкр – критический  момент

Находим также критическое  скольжение

 

 

Пользуясь формулой Клосса, можно  построить рабочий участок характеристики. Результат расчета сводим в таблицу 2.1.

 

 

Таблица 2.1

S	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5
M, Нм	65,4	117,2	149,8	165,9	170

 

Имея значение скольжения, находим синхронные скорости для определенных моментов. Данные заносим в таблицу 2.2.

 

 

Таблица 2.2

М, Нм	0	65,4	117,2	149,8	165,9	170
ω	78,5	70,7	62,8	55	47,1	39,3

 

Пусковую часть характеристики рассчитываем по уточненной формуле  Клосса:

 

 

 

Далее находим синхронные скорости к известным моментам пускового  участка характеристики:

 

 

По имеющимся данным строим механическую характеристику (вложение 1)