中型超摆电气计算书.doc
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1、中型超级大摆锤电气设计计算书北京九华游乐设备制造有限公司目录1主要技术参数.22 机械设计参数.23 电机选型.34 电机控制选型.35 工艺流程顺序.36 电气控制组成.37 容量.68 供电导线截面积计算(参考值).6 1 主要技术参数1.1 乘员总数 42人1.2 最大复摆角度 1101.3 摆动半径 16.3m1.4 最大复摆线速度(110) 21m/s1.5 转盘直径 9m1.6 转盘速度 9.5r/min1.8 运行时间 约3min2 机械设计参数2.1 主驱动2.1.1主驱动功率计算 W=mgh=24095*9.8*12.52(1+sin20)=3.97*10JP=W /(t*)
2、=3.97*10/(22*0.855)212kW 其中:W 势能增加值 m 摆动部分质量 h 运行高度变化量t 驱动运行实际时间 机械驱动总效率=0.855 单次摆动周期t=2=2*3.148.1s r 摆动半径16.3m;g=9.8m/s设备到达110时间(仿真计算)为68s。t=68/322s 减速机机械效率=0.95;机械效率=0.92.1.2主驱动速度计算 减速机减速比i=25.4减速机小齿轮齿数:27; 回转支撑齿数:127i=127/27=4.704 电机转速n=1500*400/440/60=1364/60=22.73r/s 速度变换公式:v=r =2f r=2n r/i=2*3
3、.14*22.72*16.3/119.5=19.46m/s其中f=1364/60=22.73r/s根据公式:mgh=1/2mvv h=L( cos-sos) v=110时=20.7m/s n= 1450r/min U=425V 90时=17.87m/sn=1252r/min U=367V70时=14.52m/sn=1017r/min U=298V 2.2 角度计算用编码器 1024 脉冲数/度=1024*7.0555/360=20.069脉冲数/度 显示度=1024脉冲数/20.069脉冲数 小齿轮齿数:18; 回转支撑齿数:127i=127/18=7.05552.3 旋转驱动 座椅转盘相对于
4、吊臂轴的质心转动惯量J=7.95*10kgm 质心回转半径r=3.46m 转盘转速n=9.5rmp 启动时间t=30s 仿真启动转矩=8880Nm;运行峰值转矩=12500Nm 变速箱齿轮比i=26.35 小齿轮齿数22;回转支撑齿数131;i=22/131=0.168 减速机效率=0.93;机械效率=0.9=0.837 T=J*=7.95*10*9.5/30=25185Nm 选择30kW电机;n=1450rmp T=9550P/n=30*9550*0.837/(1450*0.168/26.35)=25952Nm3 电机选型3.1 主驱动电机(上海南洋)Z4-180-41-55kW-1500r
5、mp/440V-139A 4台3.2 旋转驱动电机(减速机自带)30kW-1450rmp/380V-50Hz 1台3.3 空压机(带三个储气罐) 7.5kW4 电机控制选型4.1 直流调速器(西门子)6RA7075-6DV62-0-420V-210A-335V-15A 4台 4.1.1 为保持速度一致,采用一主三从RS485 通讯控制方式 4.2 变频调速器(台达) VFD-300B43A 1台5 工艺流程顺序运行条件检查压杠安全检查驱动往复摆动(设定110时约为68s);转盘启动运转到达设定高度进入自由摆动(约运行时间40s)进入制动摆动区域(设定110时约为68s);转盘停止运行进入停车(
6、转盘到位停止;摆锤摆动1;时间约为4s)运行结束6 电气控制组成6.1 直流电控柜(3#,4#):摆臂回转支撑驱动系统6.1.1 两套调速系统/柜:可逆运行。6.1.2 每套系统主电源供电只设空气开关及快速熔断器,不设接触器6.1.3 根据三相整流原理中的交直流电流变换系数可知:调速器交流侧进线电流=139*0.82=114A6.1.4 摆臂单次运行周期=8s,即单次运行时间=4s。如设计直流电机驱动时间=2.4s驱动占空比在设备运行中约占6/10;制动区域内电流减半,占空比约为5/10;如果将上下客时间(估算为120s)计算在内的话,直流电机工作的占空比在设备运行中将1/4。加之直流调速器具
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