Главная Коллекция "Revolution" Производство и технологии Електричні машини та електропривод

Електричні машини та електропривод

Оцінка визначення та складу електропривода. Встановлення режимів роботи електричних машин. Розгляд видів статичних моментів механізмів. Аналіз жорсткості механічних характеристик та робочої точки. Огляд електромеханічних властивостей асинхронного двигуна.

Рубрика Производство и технологии
Вид курсовая работа
Язык украинский
Дата добавления 23.05.2017
Размер файла 775,6 K
рефераты на заказ со скидкой

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Страница:

Размещено на http://www.allbest.ru/

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ УКРАЇНИ

«КИЇВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ імені ІГОРЯ СІКОРСЬКОГО»

Методичні вказівки до виконання розрахункової роботи

для студентів напряму підготовки

6.050202-«Автоматизація та комп'ютерно-інтегровані технології»

інженерно-хімічного факультету

усіх форм навчання

ЕЛЕКТРОТЕХНІКА-2

ЕЛЕКТРИЧНІ МАШИНИ ТА ЕЛЕКТРОПРИВОД

Київ НТУУ «КПІ ім. Ігоря Сікорського» 2016

Електротехніка-2. Електричні машини та електропривод: Методичні вказівки до виконання розрахункової роботи для студентів інженерно-хімічного факультету напряму підготовки 6.050202-«Автоматизація та комп'ютерно-інтегровані технології» усіх форм навчання / Уклад. М.Я.Островерхов. - К.: НТУУ ”КПІ ім. Ігоря Сікорського”, 2016. - 76 с.

Гриф надано Вченою радою факультету

електроенерготехніки та автоматики

Навчальне видання

ЕЛЕКТРОТЕХНІКА-2.

ЕЛЕКТРИЧНІ МАШИНИ ТА ЕЛЕКТРОПРИВОД

Методичні вказівки до виконання розрахункової роботи

для студентів напряму підготовки

6.050202-«Автоматизація та комп'ютерно-інтегровані технології»

інженерно-хімічного факультету

денної форми навчання

Укладач: Островерхов Микола Якович, д-р. техн. наук, проф.

Відповідальний редактор Перетятко Ю.В., канд. техн. наук, доц.

Рецензент Шматок С.О., д-р. техн. наук, проф.

За редакцією укладача

Equation Section 3

Зміст

Вступ

1. Завдання на розрахункову роботу

2. Теоретичні відомості та методичні рекомендації

2.1 Визначення та склад електропривода

2.2 Режими роботи електричних машин

2.3 Види статичних моментів механізмів

2.4 Жорсткість механічних характеристик та робоча точка

2.5 Електромеханічні властивості асинхронного двигуна

2.6 Методика розрахунку потужності двигуна

2.7 Приклади типових розрахунків

Список рекомендованої літератури

електромеханічний асинхронний двигун електропривід

Вступ

Розрахункова робота з кредитного модуля «Електричні машини та електропривод» призначена для закріплення теоретичних знань й надбання практичних навичок при вирішенні задач із розрахунку потужності й вибору двигунів електроприводів робочих машин, способів керування швидкістю електродвигунів та їх електромеханічних властивостей.

Номер індивідуального завдання на розрахункову роботу відповідає номеру студента в списку викладача відповідної навчальної групи.

Розрахункова робота оформлюється на аркушах паперу формату А4. Текст та інші матеріали пояснювальної записки розміщується з однієї сторони аркушів паперу. Пояснювальна записка роботи складається з титульного листа, послідовно розташованих номеру й змісту завдання та розрахунків із поясненням результатів. У кінці пояснювальної записки наводиться висновок з конкретними результатами по кожному завданню роботи. Розрахунки за формулами представляються у вигляді: формула - числові значення змінних - результат. Обов'язково вказуються одиниці вимірювання змінних. Пояснювальна записка виконується в редакторі Word: шрифт Times New Roman, розмір 14; інтервал 1,5 рядка; ліве поле аркуша паперу 3 см, верхнє та нижнє 2 см, праве 1,5 см; нумерація сторінок проставляється вгорі праворуч (на титульному аркуші номер сторінки не вказується). Формули представляються в редакторі формул. За приклад оформлення розрахункової роботи можна взяти оформлення даних методичних вказівок. Приклад титульного листа наведено в додатку.

1. Завдання на розрахункову роботу

Розрахувати потужність двигуна робочої машини з маховиком згідно даних табл. 1.1 та вибрати асинхронну електричну машину з табл. 1.2. Представити кінематичну схему робочої машини. Розрахувати момент інерції маховика робочої машини.

1.2 Розрахувати й побудувати в І-му квадранті природну механічну характеристику вибраного асинхронного двигуна в координатах ?=f(M) та s=f(M) за даними табл. 1.2.

1.3 Розрахувати для І-го квадранту та побудувати разом із природною характеристикою штучні механічні характеристики ?=f(M) та s=f(M) при зміні напруги статора U1 відповідно до даних табл. 1.3.

1.4 Розрахувати для І-го квадранту та побудувати разом із природною характеристикою штучні механічні характеристики ?=f(M) при зміні напруги статора одночасно із зміною частоти за законом керування U1/f1=const відповідно до даних табл. 1.3.

1.5 Розрахувати для І-го квадранту та побудувати разом із природною характеристикою штучні механічні характеристики ?=f(M) та s=f(M) при зміні електричного опору кола ротора відповідно до даних табл. 1.3.

Таблиця 1.1 - Вихідні дані робочої машини

варіант

робота операції

аоп, дж

робота холостого ходу ахх, дж

число ходів

n, хід/хв

коефіцієнт передачі кінематичного ланцюга, і

ккд кінематичного ланцюга ?

1

13929

7661

24

59,38

0,81

2

13004

6901

32

44,53

0,82

3

24470

12541

22

64,43

0,81

4

20879

10344

36

39,79

0,82

5

9258

4438

92

15,82

0,86

6

13082

6074

80

18,09

0,86

7

18883

8497

70

20,57

0,88

8

46086

20116

44

32,56

0,85

9

50838

21539

50

28,80

0,88

10

36281

14931

74

19,56

0,87

11

19093

7637

16

58,13

0,72

12

19293

7505

20

47,00

0,69

13

5805

2198

86

11,22

0,79

14

12860

4740

54

17,78

0,8

15

14374

5162

60

16,00

0,8

16

15918

5571

68

14,12

0,82

17

13477

4600

100

9,65

0,83

18

15597

5193

120

8,08

0,84

19

21725

7061

104

9,27

0,84

20

24365

7732

114

8,46

0,84

21

8153

2527

40

17,81

0,85

22

6610

2003

56

12,79

0,87

23

9966

2952

58

12,35

0,86

24

20499

5937

42

16,96

0,81

25

25202

7140

46

15,41

0,88

26

22736

6304

54

13,33

0,88

27

17330

4704

86

8,42

0,87

28

39708

10554

52

13,85

0,88

29

59139

15397

48

15,00

0,87

30

33230

8476

94

7,70

0,9

Таблиця 1.2 - Номінальні дані асинхронних двигунів

№, з/п

потужність

рн, квт

частота напруги

fн, гц

напруга статора

u1н, в

номінальне ковзання

sн, %

ккд

%

cos?

ерс ротора

е2н, в

струм ротора

i2н, а

1

14

50

380

5

86,5

0,85

330

27

2

17

50

220

5

88

0,87

315

34

3

22

50

380

5,5

87

0,86

300

43

4

30

50

220

4,5

88

0,81

290

63

5

37

50

380

3

90

0,88

360

62

6

45

50

220

3,5

90

0,88

375

75

7

55

50

380

4

89,5

0,87

170

200

8

75

50

220

4,5

90

0,88

180

250

9

90

50

380

4

91,5

0,87

220

260

10

110

50

220

3,5

92

0,90

250

260

11

13

50

380

7

83,5

0,81

205

42

12

17

50

220

6

85

0,82

335

32,5

13

22

50

380

3,5

88

0,81

380

37

14

30

50

220

4

88,5

0,82

375

46

15

37

50

380

4

89

0,86

140

180

16

45

50

220

4

89,5

0,86

155

200

17

55

50

380

3,5

91

0,88

190

185

18

75

50

220

3

91,5

0,85

250

200

19

90

50

380

3,6

90

0,88

202

277

20

110

50

220

3,6

91,5

0,87

230

297

21

11

50

380

5

85

0,72

315

22,5

22

14

50

220

4,5

86,5

0,69

310

28

23

22

50

380

4,5

87

0,79

330

40

24

30

50

220

5

86,5

0,80

120

165

25

37

50

380

5,5

87,5

0,80

115

190

26

45

50

220

4

89

0,82

140

190

27

55

50

380

3,5

89,5

0,83

190

185

28

75

50

220

4

90,5

0,84

190

257

29

90

50

380

4

90,5

0,84

214

267

30

110

50

220

3,5

91,5

0,84

225

311

1

4

зірка

0,1032

0,3528

0,7222

0,5431

17,641

0,57

2

4

трикутник

0,0682

0,2674

0,5115

0,3505

13,907

0,62

3

4

зірка

0,0580

0,2215

0,4689

0,2914

10,876

0,89

4

4

трикутник

0,0380

0,1196

0,3323

0,1930

7,441

1,04

5

4

зірка

0,0306

0,1006

0,2926

0,2619

9,722

1,53

6

4

трикутник

0,0222

0,1010

0,2330

0,2263

8,660

2,2

7

4

зірка

0,0202

0,0196

0,2359

0,0471

1,521

2,8

8

4

трикутник

0,0149

0,0187

0,1962

0,0439

1,330

3,5

9

4

зірка

0,0094

0,0195

0,1412

0,0472

1,612

3,65

10

4

трикутник

0,0071

0,0194

0,1247

0,0538

1,887

3,83

11

6

зірка

0,1068

0,1973

0,7473

0,2169

6,481

0,95

12

6

трикутник

0,0791

0,3571

0,5932

0,4597

14,283

1,05

13

6

зірка

0,0571

0,2075

0,4611

0,4598

14,824

1,5

14

6

трикутник

0,0431

0,1883

0,3772

0,3663

12,237

1,7

15

6

зірка

0,0453

0,0180

0,4331

0,0586

1,212

2,8

16

6

трикутник

0,0269

0,0179

0,2830

0,0470

1,253

4,5

17

6

зірка

0,0195

0,0208

0,2282

0,0569

1,720

4,8

18

6

трикутник

0,0122

0,0217

0,1610

0,0695

2,165

5,6

19

6

зірка

0,0131

0,0152

0,1974

0,0556

1,305

10,7

20

6

трикутник

0,0092

0,0161

0,1621

0,0592

1,431

11,5

21

8

зірка

0,1210

0,4041

0,8470

0,5804

17,782

1,48

22

8

трикутник

0,0841

0,2876

0,6311

0,4188

14,702

1,7

23

8

зірка

0,0742

0,2143

0,5994

0,4508

11,432

2,4

24

8

трикутник

0,0670

0,0210

0,5868

0,0584

1,050

3,5

25

8

зірка

0,0441

0,0192

0,4209

0,0384

0,909

4,8

26

8

трикутник

0,0330

0,0170

0,3469

0,0469

1,149

4,9

27

8

зірка

0,0225

0,0208

0,2633

0,0656

1,660

5,5

28

8

трикутник

0,0172

0,0171

0,2255

0,0562

1,238

12,8

29

8

зірка

0,0129

0,0185

0,1933

0,0611

1,388

14

30

8

трикутник

0,0090

0,0146

0,1583

0,0553

1,295

16,8

Таблиця 1.3 - Значення напруги статора U1 та додаткового електричного опору в колі ротора Rд

Варіант

Напруга статора U1

Додатковий опір Rд

1

0,865*U1н

0,765*U1н

0,029*Rн

0,049*Rн

2

0,860*U1н

0,760*U1н

0,030*Rн

0,050*Rн

3

0,855*U1н

0,755*U1н

0,031*Rн

0,051*Rн

4

0,850*U1н

0,750*U1н

0,032*Rн

0,052*Rн

5

0,845*U1н

0,745*U1н

0,033*Rн

0,053*Rн

6

0,840*U1н

0,740*U1н

0,034*Rн

0,054*Rн

7

0,835*U1н

0,735*U1н

0,035*Rн

0,055*Rн

8

0,830*U1н

0,730*U1н

0,036*Rн

0,056*Rн

9

0,825*U1н

0,725*U1н

0,037*Rн

0,057*Rн

10

0,820*U1н

0,720*U1н

0,038*Rн

0,058*Rн

11

0,815*U1н

0,715*U1н

0,039*Rн

0,059*Rн

12

0,960*U1н

0,860*U1н

0,010*R н

0,030*Rн

13

0,955*U1н

0,855*U1н

0,011*Rн

0,031*Rн

14

0,950*U1н

0,850*U1н

0,012*Rн

0,032*Rн

15

0,945*U1н

0,845*U1н

0,013*Rн

0,033*Rн

16

0,940*U1н

0,840*U1н

0,014*Rн

0,034*Rн

17

0,935*U1н

0,835*U1н

0,015*Rн

0,035*Rн

18

0,930*U1н

0,830*U1н

0,016*Rн

0,036*Rн

19

0,925*U1н

0,825*U1н

0,017*Rн

0,037*Rн

20

0,920*U1н

0,820*U1н

0,018*Rн

0,038*Rн

21

0,915*U1н

0,815*U1н

0,019*Rн

0,039*Rн

22

0,910*U1н

0,810*U1н

0,020*Rн

0,040*Rн

23

0,905*U1н

0,805*U1н

0,021*Rн

0,041*Rн

24

0,900*U1н

0,800*U1н

0,022*Rн

0,042*Rн

25

0,895*U1н

0,795*U1н

0,023*Rн

0,044*Rн

26

0,890*U1н

0,790*U1н

0,024*Rн

0,044*Rн

27

0,885*U1н

0,785*U1н

0,025*Rн

0,045*Rн

28

0,880*U1н

0,780*U1н

0,026*Rн

0,046*Rн

29

0,875*U1н

0,775*U1н

0,027*Rн

0,047*Rн

30

0,870*U1н

0,770*U1н

0,028*Rн

0,048*Rн

2. Теоретичні відомості та методичні рекомендації

2.1 Визначення та склад електропривода

Згідно до стандарту ДСТУ 2313-93 електроприводом називається електромеханічна система, яка складається з електродвигунного, перетворювального, передавального та керуючого пристроїв, і яка призначена для приводу в рух робочих органів машини й керування цим рухом (рис. 2.1).

Рисунок 2.1 - Функціональна схема електропривода

Для виконання своїх функцій електропривод підключено до електричної мережі, з якої він споживає електроенергію. Якщо електропривод живиться не від мережі, а від окремого джерела електроенергії (акумуляторна чи сонячна батарея, дизель-генератор тощо), то він називається автономним.

Електродвигунний пристрій (ЕДП) - це основний елемент електропривода. В якості ЕДП виступають електричні машини різних типів (двигуни постійного струму, асинхронні та синхронні двигуни змінного струму, лінійні та дугостаторні двигуни, вентильні та крокові двигуни тощо), які перетворюють електричну енергію в механічну. (В режимах гальмування згідно зворотності електричних машин може здійснюватись зворотне перетворення механічної енергії від механізму в електричну енергію, що віддається до мережі).

Перетворювальний пристрій (ПП) керує потоком електричної енергії, яка поступає від електромережі до електродвигунного пристрою, із метою зміни режиму роботи останнього. ПП може бути простим, у вигляді силових перемикачів, або складним, у вигляді керованих випрямлячів, перетворювачів частоти, інверторів, широтно-імпульсних перетворювачів тощо. ПП складає силову електричну частину системи керування електроприводом (СКЕП).

Передавальний пристрій (ПДП) необхідний для передачі механічної енергії від двигуна до механізму. Це редуктори, ремінні, рейкові та кривошипно-шатунні передачі, передачі “гвинт-гайка” тощо. Якщо передавальний пристрій відсутній, то електропривод називається безпосереднім.

Керуючий пристрій (КП) призначено для керування електродвигунним пристроєм за допомогою перетворювального, а також збору та обробки інформації. Він являє собою несилову інформаційну частину СКЕП. КП у залежності від складності електропривода може бути реалізовано за допомогою кнопок, реле, командоапаратів чи інтегральних мікросхем, мікропроцесорів, керуючих ЕОМ тощо.

За рахунок керованої механічної енергії, отриманої від електропривода, робочий орган робочої машини (кабіна ліфта, східці ескалатора, шпиндель станка, гак крана, маніпулятор робота тощо) виконує необхідний технологічний рух. Основними координатами цього механічного руху є кутова (лінійна) швидкість, момент (зусилля), кутове (лінійне) положення, тому і системи керування електроприводів розділяються на три основні види:

керування швидкістю;

керування моментом (зусиллям);

керування положенням.

2.2 Режими роботи електричних машин

У залежності від характеру навантаження стандарт ГОСТ 183-74 регламентує вісім режимів роботи електричних машин, умовно позначених S1-S8. Режими S1, S2, S3 є основними і вказуються в паспортних даних електричних машин.

Тривалий номінальний режим роботи S1 характеризується незмінним номінальним навантаженням Рн, за час дії якого перегрів усіх частин електричної машини відносно температури навколишнього середовища досягає усталеного значення ?уст (рис. 2.2).

Рисунок 2.2 - Тривалий номінальний режим роботи

Короткочасний номінальний режим роботи S2 характеризується періодом включення tр при незмінному номінальному навантаженні Рн, за який перегрів електричної машини не досягає усталеного значення, та періодом відключення, при якому двигун охолоджується до температури навколишнього середовища (рис. 2.3). Стандартні значення періоду роботи становлять 10, 30, 60 та 90 хвилин.

Рисунок 2.3 - Короткочасний номінальний режим роботи

Повторно-короткочасний номінальний режим роботи S3 характеризується періодами включення tр із незмінним номінальним навантаженням Рн та періодами відключення tо, причому за час роботи та охолодження перегрів електричної машини не досягає усталених значень

Повторно-короткочасний режим роботи характеризується відносною тривалістю включення

(2.1)

Стандартні значення відносної тривалості включення становлять 15, 25, 40 та 60 %. При цьому тривалість циклу Тц не повинна перевищувати 10 хвилин, інакше режим роботи є S1.

Рисунок 2.4 - Повторно-короткочасний номінальний режим роботи

Повторно-короткочасний номінальний режим роботи із частими пусками S4 відрізняється від режиму S3 тим, що пускові втрати суттєво впливають на перегрів електричної машини. Цей режим характеризується пер...

Страница:


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены