Selezione di motori per ascensori e macchine di sollevamento per potenza

I moderni ascensori per passeggeri e merci di edifici residenziali e amministrativi, nonché alcune macchine per il sollevamento di mine, vengono eseguiti con un contrappeso o, come talvolta viene chiamato, con un contrappeso. Nelle macchine minerarie, il bilanciamento, come già notato, spesso non viene effettuato da un contrappeso, ma da una seconda nave di sollevamento.

Il contrappeso per ascensori è selezionato per bilanciare il peso della nave di sollevamento (cabina) e parte del carico nominale da sollevare:

dove GH è il peso del carico di sollevamento nominale, N; G0 — peso della cabina, N; PNL è il peso del contrappeso, N; α è il fattore di bilanciamento, solitamente assunto pari a 0,4-0,6.

Riso. 1. Calcolare il carico sull'albero del motore dell'ascensore.

La necessità di bilanciare navi pesanti è evidente, poiché per spostarle in assenza di contrappeso è necessario un corrispondente aumento della potenza del motore. La capacità di bilanciare una parte del carico utile nominale viene rivelata quando si determina la potenza equivalente per una data curva di carico.Non è difficile seguire, ad esempio, che se l'ascensore funziona principalmente per sollevare il carico e abbassare la cabina vuota, allora la potenza del motore equivalente secondo il diagramma di carico ha un minimo a α = 0,5.

La presenza di un contrappeso porta ad un appiattimento della curva di carico del motore, che ne riduce il riscaldamento durante il funzionamento. Facendo riferimento allo schema mostrato in FIG. 1, a, quindi con il valore del peso del contrappeso

e l'assenza di fune di bilanciamento e di attrito della cabina e del contrappeso sulle guide, si può scrivere:

dove gk è il peso di 1 m di corda, N/m.

Resistenza alla trazione

La coppia e la potenza dell'albero motore sono determinate in base alle seguenti formule:

dove M1, P1 — coppia e potenza quando il convertitore funziona in modalità motore, rispettivamente Nm e kW; M2, P2 — coppia e potenza quando l'azionamento funziona in modalità generatore, rispettivamente Nm e kW; η1, η2 — efficienza dell'ingranaggio a vite senza fine con trasferimento di energia diretto e inverso.

I valori di η1 e η2 dipendono in modo non lineare dalla velocità dell'albero della vite senza fine e possono essere calcolati dalle formule

dove λ è l'angolo di salita della linea a spirale sul cilindro indicizzatore della vite senza fine; k1 è un coefficiente che tiene conto delle perdite nei cuscinetti e nel bagno d'olio del cambio; ρ — angolo di attrito, a seconda della velocità di rotazione dell'albero della vite senza fine.

Dalla formula della forza sulla puleggia di trazione ne consegue che in assenza di una fune di bilanciamento, il carico sull'azionamento elettrico dell'argano di sollevamento dipende dalla posizione della nave di sollevamento.

A causa della loro grande capacità di carico - fino a 10 tonnellate, elevate velocità di movimento - 10 m / se oltre, altezze di sollevamento elevate di 200-1000 me condizioni di lavoro difficili, le macchine di sollevamento per miniere sono dotate di funi d'acciaio con una grande massa. Immagina, ad esempio, che un passaggio sia abbassato all'orizzonte inferiore, mentre l'altro è sopra, e in quel momento è scaricato. In questa posizione tutta la fune di testa è sbilanciata e all'inizio della risalita il motore deve vincere il momento statico generato dal peso del carico e della fune. Il bilanciamento della corda avviene al centro del percorso dei salti. Poi si rompe di nuovo e il peso della parte discendente della fune aiuterà a scaricare il motore.

Il carico irregolare, soprattutto nelle miniere profonde, comporta la necessità di sovrastimare la potenza del motore, pertanto, ad un'altezza di sollevamento superiore a 200-300 m, si consiglia di bilanciare le funi di sollevamento della testa con l'ausilio di funi di coda sospese delle navi di sollevamento. Solitamente la fune di coda viene selezionata con la stessa sezione e lunghezza di quella principale, per cui il sistema di sollevamento risulta bilanciato.

Poiché il carico cambia durante il funzionamento di ascensori e macchine di sollevamento, al fine di determinare la potenza o il momento dell'albero motore per ciascun carico, è conveniente costruire un grafico della dipendenza di questi valori dal carico in più punti, che ha all'incirca lo stesso carattere mostrato in fig. 1b e poi usarlo nella costruzione di diagrammi di carico.

In questo caso è necessario conoscere la modalità di funzionamento dell'azionamento elettrico della macchina di sollevamento, che è in gran parte determinata dalla durata relativa dell'attivazione FV e dal numero di avviamenti orari del motore. Per gli ascensori, ad esempio, la modalità operativa dell'azionamento elettrico è determinata dal luogo di installazione e dallo scopo dell'ascensore.

Negli edifici residenziali, il programma di traffico è relativamente uniforme e la durata relativa — FV e frequenza di avviamento del motore h sono rispettivamente pari al 40% e 90-120 avviamenti all'ora. Nei grattacieli, il carico dell'ascensore aumenta notevolmente durante le ore di arrivo e partenza dei dipendenti dal lavoro e, di conseguenza, durante la pausa pranzo, valori elevati avranno PV e h-40-60% e 150 -200 avviamenti all'ora.

Dopo che il disegno è completo carico statico sull'albero motore, il sistema di azionamento elettrico e il motore di sollevamento sono stati selezionati, è possibile eseguire la seconda fase della costruzione di un diagramma di carico, tenendo conto dell'effetto del transitorio sul diagramma di carico.

Per costruire un diagramma di carico completo è necessario tenere conto dei tempi di accelerazione e decelerazione dell'azionamento elettrico, del tempo di apertura e chiusura delle porte, del numero di fermate durante il movimento della cabina, del tempo dei passeggeri in entrata e in uscita durante il ciclo di lavoro più tipico. Per ascensori con porte ad azionamento automatico il tempo totale perso determinato dall'azionamento delle porte e dal riempimento della cabina è di 6-8 s.

I tempi di accelerazione e decelerazione dell'auto possono essere determinati dal diagramma di movimento se sono noti la velocità nominale dell'auto e i valori consentiti di accelerazione (decelerazione) e strappo. Secondo il diagramma di carico, costruito secondo le modalità statiche e dinamiche indicate del sistema di azionamento elettrico, è necessario effettuare un calcolo computazionale del motore riscaldato, utilizzando uno dei metodi noti: perdite medie o valori equivalenti.

Riso. 2. Dipendenze della coppia dell'azionamento elettrico dal carico della cabina, dell'ascensore, quando quest'ultimo si trova al primo piano (1), al centro del vano (2) e all'ultimo piano (3).

Un esempio. In base ai dati tecnici di un ascensore per passeggeri ad alta velocità, determinare i momenti statici sull'albero motore in diverse modalità operative.

Dato:

• capacità di carico massima Gn = = 4900 N;

• velocità di movimento v = 1 m/s;

• altezza di sollevamento H = = 43 m;

• peso cabina G0 = 6860 N;

• peso contrappeso Gnp = 9310 N;

• diametro della trave di trazione Dm = 0,95 m;

• rapporto di trasmissione del riduttore del verricello i = 40;

• efficienza della trasmissione, tenendo conto dell'attrito della cabina sulle guide dell'albero η = 0,6;

• peso della fune GKAH = 862 N.

Tabella 1

Resistenza alla trazione:

Quando il sistema dell'ascensore funziona, quando Fc > 0, la macchina elettrica motrice funziona in modalità motore, e quando Fc è 0, e in modalità motore quando Fc < 0.

I risultati del calcolo dei momenti statici secondo la formula sono riassunti in una tabella. 1 e sono rappresentati nel grafico di fig. 2.Si noti che calcoli più accurati dovrebbero tenere conto della resistenza al movimento delle guide dell'albero, che è del 5-15% di Fc.