Расчет параметров и построение характеристик электропривода

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФГБОУ ВПО Башкирский государственный аграрный университет

Факультет Энергетический

Кафедра ЭМЭ

Курсовая работа

по дисциплине Электропривод

Расчет параметров и построение характеристик электропривода

Закиров Рустам Ринатович

Уфа 2013

РефераТ

Курсовой работа: 39 страниц, 11 рисунков, 9 таблиц, 6 наименований использованных источников, 2 листа графической части на форматах А2.

Целью курсового проекта является овладение современными методами расчета и построения электроприводов.

Курсовой проект состоит из шести заданий: в первом задании выполняется расчет и построение механических характеристик асинхронного двигателя и рабочей машины, во втором - расчет приведенных моментов инерции и времени разбега электродвигателя от неподвижного положения до установившейся частоты, в третьем - расчет и построение кривых нагрева и охлаждения электрического двигателя, в четвертом - проверка устойчивости при пуске и работе электропривода, в пятом - выбор двигателя, аппаратов управления и защиты электропривода, в шестом - разработка схемы управления приводом ленточного конвейера.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. Расчет и построение механических характеристик электрического двигателя и рабочей машины

2. Расчет приведенных моментов инерции и времени разбега электропривода

3. Расчет и построение кривых нагрева и охлаждения электрического двигателя

4. Проверка устойчивости при пуске и работе электропривода

5. Выбор двигателя, аппаратов управления и защиты электропривода

6. Разработка схемы управления автоматического электропривода

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

ВВЕДЕНИЕ

Для современного промышленного производства характерно применение разнообразных машин - производственных агрегатов, состоящих из многих частей, выполняющих различные функции.

Производственный агрегат всегда можно расчленить на три существенно различные части: машину - двигатель, рабочую машину и передаточные устройства между ними.

Двигатель и передаточные устройства служат приведения в движение рабочей машины и называются приводом. В зависимости от вида энергии, превращаемой двигателем в механическую работу, привод бывает ручной, конный, механический и электрический (ручной и конный привод в последнее время утратили свое значение).

Наибольшее применение имеет электрический привод, или сокращенно электропривод. Электропривод состоит из электродвигателя, передаточного механизма к рабочей машине и аппаратуры управления электродвигателем.

В сельском хозяйстве значительно расширилась область применения разнообразных технологических электроустановок, содержащих электрический привод машин и механизмов, электроосвещение и облучение, электронагрев и специальные электротехнологии.

Их применение позволяет увеличить производительность и улучшить условия труда, повысить надежность и качество работы технологического оборудования, наиболее полно реализовать прогрессивные технологии и в конечном итоге снизить энергетические, материальные и трудовые затраты на производство сельскохозяйственной продукции.

Важная роль в реализации планов электрификации и механизации сельскохозяйственного производства отводится электроприводу -- основному виду привода самых разнообразных машин и механизмов.

Более 60% вырабатываемой в стране электроэнергии потребляется электроприводом. Основные достоинства электропривода: малый уровень шума при работе и отсутствие загрязнения окружающей среды, широкий диапазон мощностей (от сотых долей ватта до десятков тысяч киловатт) и угловых скоростей вращения (от долей оборота вала в минуту до нескольких сотен тысяч оборотов в минуту), доступность регулирования угловой скорости вращения, высокий КПД, легкость автоматизации и простота эксплуатации.

Задачей данного курсового проекта является овладение современными методами расчета и построения электроприводов. Курсовой проект состоит из шести заданий: в первом задании выполняется расчет и построение механических характеристик асинхронного двигателя и рабочей машины, во втором - расчет приведенных моментов инерции и времени разбега двигателя от неподвижного положения до установившейся частоты, в третьем - расчет и построение кривых нагрева и охлаждения двигателя, в четвертом - проверка устойчивости при пуске и работе электропривода, в пятом - выбор двигателя аппаратов управления и защиты электропривода, в шестом - разработка схемы управления приводом ленточного конвейера.

В данном курсовом проекте приведены аналитические выражения и формула Клосса для построения механической характеристики электродвигателя. При расчете времени разбега был использован метод Эйлера, достоинство которого в его наглядности и простоте, а точность метода определяется интервалами разбиения оси скорости вращения. При выборе электродвигателя были применены методы эквивалентной мощности и эквивалентного момента. Двигатель проверили на нагрев методом средних потерь.

1. Расчет и построение механических характеристик электрического двигателя и рабочей машины

Задание

Для асинхронного 3-х фазного, короткозамкнутого электрического двигателя с номинальной мощностью Р_н, включенное на номинальное напряжение сети U_н определить:

1) Номинальный вращающий момент

2) Максимальный момент

3) Минимальный момент

4) Пусковой момент

5) Номинальный ток

6) Пусковой ток

7) Скольжение при номинальном нагрузке

8) Мощность, потребляемая из сети при номинальной нагрузке, кВт

9) Построить естественные механические характеристики электродвигателя по его каталожным данным и по упрощенной формуле Клосса для значений скольжения: S = 0; 0,1; 0,2; 0,3; 0,5; 0,7;1.

10) Определить момент статического сопротивления рабочей машины для указанных точек скольжений

11) Построить электромеханическую характеристику двигателя по пяти характерным точкам: холостого хода; номинального режима; критического и пускового режимов.

12) Построить искусственную механическую характеристику двигателя при пониженном напряжении, равном 0,8 Uн.

13) Построить механическую характеристику рабочей машины, совместив ее с графиком естественной механической характеристики электродвигателя. Произвести оценку устойчивости работы электропривода, определить координаты точки установившегося режима работы и указать их на графике.

Решение

Для наглядности расчетов составим таблицу с исходными справочными параметрами двигателя 4А100L4У3 и производственного механизма (таблица 1) / 4/.

электропривод двигатель ленточный конвейер

Таблица 1 Исходные данные

Рн, кВт	nн, мин-1	зп	nнрм, мин-1	Мнрм, Н • м	Jрм, кг • м2	С, Дж/ 0С	Ан, Дж/ 0С	А0, Дж/ 0С	ДUф, %	б	Кн
4,0	1430	0,91	950	4,2	0,75	20160	12,7	10,6	20	1	1,3

1) Определяем номинальный вращающий момент:

, (1.1)

,

где - номинальная мощность электродвигателя, кВт;

n_н-номинальная скорость электродвигателя, мин^-1.

Н • м

2) Определяем максимальный (критический) момент:

Н •м,

где - относительный критический момент.

3) Определяем минимальный момент:

4) Определяем пусковой момент двигателя:

Н• м,

где - относительный пусковой момент .

5) Определяем номинальный ток двигателя:

.

6) Пусковой ток :

,

где - кратность пускового тока .

7) Определяем скольжение при номинальной нагрузке:

, (1.2)

где n_н - частота вращения ротора электродвигателя, мин^-1;

n₁ - синхронная частота вращения, мин^-1.

8) Определяем мощность, потребляемую из сети Р₁ при номинальной нагрузке:

, (1.3)

где - номинальный КПД электродвигателя .

кВт.

9) Построим естественную механическую характеристику электрического двигателя по формуле Клосса:

, (1.4)

где - критическое скольжение двигателя.

Определяем критическое скольжение:

. (1.5)

Находим скорости вращения и соответствующие моменты двигателя при указанных в задании скольжениях для построения механической характеристики электрического двигателя по формуле Клосса. Результаты расчета заносим в таблицу 2.

При скольжении:

а) s = 0; щ = р ? n / 30 = 157 c^-1; М = 0 Н • м.

б) s = 0,1; щ =141,3c^-1;

М=49,89 Н • м.

в) s = 0,2; щ =125,6 c^-1;

М=64,12 Н • м.

г) s = 0,3; щ = 109,9 с^-1;

М=60,49 Н • м.

д) s = 0,5; щ =78,5 c^-1;

М=45,8 Н • м.

е) s = 0,7; щ = 47,1 c^-1;

М=35,32 Н • м.

ж) s = 1; щ = 0;

М=25,80 Н • м.

з) s_н = 0,046; щ = 149,77 c^-1;

М=26,88 Н • м.

и) щ_к = 124,03 c^-1;

М=64,12 Н • м

Таблица 2 Данные для построения механической характеристики по формуле Клосса

Параметры	Значения параметров
S	0	SН	SКР	0,1	0,2	0,3	0,5	0,7	1
щ, рад/с	157	149,77	124,03	141,3	125,6	109,9	78,5	47,1	0
М, Н • м	0	26,88	64,12	49,89	64,12	60,49	45,8	35,32	25,8

10) Определяем момент статического сопротивления рабочей машины приведенный к валу двигателя для указанных точек скольжений по формуле:

, (1.6)

где i - передаточное число кинематической цепи между валом

двигателя и исполнительным органом рабочей машины,

;

-КПД передачи;

-начальный момент сопротивления механизма, не зависящий

от скорости вращения, Н • м;

- номинальный момент рабочей машины;

-скорость вращения рабочей машины, рад/с;

б - коэффициент, характеризующий изменение момента

сопротивления при изменении скорости вращения (б = 1).

Найдем скорости вращения вала производственного механизма для различных участков механической характеристики двигателя, учитывая коэффициент передачи редуктора по формуле:

. (1.7)

При щ_дв = 157; .

Для скоростей вращения приведенных в таблице 4 по формуле (1.6) определяем сопротивления рабочей машины.

При щ_сн = 99,43 с^-1:

Аналогично определяем скорости вращения вала производственного механизма для остальных участков

Н • м.

Результаты расчета приведены в таблице 3.

Таблица 3. Данные для построения характеристики рабочей машины.

Параметры	0	Sн	0,1	0,2	0,3	0,5	0,7	1
Мдв, Н•м	0	26,88	49,89	64,12	60,49	45,8	35,32	25,8
щдв,рад/с	157	149,7	141,3	125,6	109,9	78,5	47,1	0
щс,рад/с	104,6	99,8	94,2	83,7	73,2	52,3	31,4	0
Мс, Н•м	3,19	3,07	2,93	2,67	2,41	1,9	1,38	0,61

11) Для построения механической характеристики по паспортным данным необходимы значения щ и М в пяти характерных точках:

а) холостого хода

щ_хх = 157 с^-1, М_хх = 0 Н • м;

б) с номинальными параметрами

щ_н = 149,67 с^-1, М_н = 26,72 Н • м;

в) с критическими параметрами:

щ_max = 124,03 с^-1, М_max =64,12 Н • м;

г) с минимальными параметрами

щ_min = 25,12 с^-1;

где s_min - значение скольжения соответствующего минимальному

моменту, S_min= 0,84…0,86 / /.

М_min = 42,75 Н • м;

д) пуска

щ_п = 0 с^-1, М_п = 53,44 Н • м.

Результаты расчета заносим в таблицу 3.

Таблица 4. Данные для построения механической характеристики по паспортным данным

Параметры	Значения параметров
	Пуск	Мин.	Макс.	Ном.	Холостой ход
щ, рад/с	0	25,12	124,03	149,67	157
М, Н • м	53,44	42,75	64,12	26,72	0

12) Построим искусственную механическую характеристику двигателя при напряжении равном 0,9 • U_ном.

Момент двигателя находится в квадратичной зависимости от напряжения сети:

. (1.8)

При U¹ = 0,9 • U_н

следовательно

. (1.9)

Подставляя в формулу (1.6) моменты, полученные для построения механической характеристики двигателя находим значения моментов двигателя при U = 0,9 • U_н и полученные данные заносим в таблицу 5.

Таблица 5. Данные для построения искусственной механической характеристики асинхронного двигателя

Параметры	0	Sн	0,1	0,2	0,3	0,5	0,7	1
щдв,рад/с	157	149,7	141,3	125,6	109,9	78,5	47,1	0
Мдв, Н•м	0	26,88	49,89	64,12	60,49	45,8	35,32	25,8
М1, Н•м	0	21,77	40,41	51,93	48,99	37,09	28,6	20,89

Совместные механические характеристики двигателя (все) и производственного механизма приведены на рисунке 2.

13) Построим механическую характеристику рабочей машины, совместив ее с графиком естественной механической характеристики электродвигателя (рисунок 1). Произведем оценку устойчивости работы электропривода, определим координаты точки установившегося режима работы и указываем их на графике (точка С).



Рисунок 1 Механическая характеристика рабочей машины и естественная механическая характеристика.

Так как точка С с координатами (3,05;154,4) (точка установившегося режима работы) находится на рабочем участке ( участок с А до В - это рабочей участок) то система хорошо работает, усилие двигателя достаточно чтобы вращать рабочую машину.

2. Расчет приведенных моментов инерции и времени разбега электропривода

Задание

Определить приведенный момент инерции системы и время разбега электродвигателя от неподвижного положения до установившегося частоты вращения. Исходные данные в задании. Частоту вращения и момент электродвигателя принять по первому заданию.

Решение

Рассматриваем применение метода Эйлера при произвольной зависимости моментов только от скорости вращения на примере получения зависимости щ(t) при пуске АД. Этот метод предусматривает замену дифференциалов переменных их приращениями, т.е.

, (2.1)

где - момент инерции системы двигатель - приводной механизм,

приведенный к угловой скорости вала двигателя , кг м².

Для пользования этим уравнением необходимо построить механические характеристики АД и рабочей машины. Ось угловой скорости вращения разбиваем на ряд интервалов Дщ_i, на которых моменты АД и нагрузки принимаем постоянными.

Момент инерции системы, приведенный к угловой скорости вала двигателя:

, (2.2)

где J_дв., J_п, J_рм Ї соответственно момент ротора двигателя, передачи и

рабочей машины, кг • м²;

- масса элементов, движущихся поступательно со скоростью v_м, кг.

Принимаем J_п = 0,2 • J_дв., тогда, пользуясь формулой (2.2) находим приведенный момент инерции системы электродвигатель - рабочая машина:

кг • м².

Ось угловой скорости разбиваем на 10 интервалов. Для удобства вычислений составляем таблицу 6.

(2.3)

где соответственно моменты i-ых интервалов в порядке возрастания.

Таблица 6. Определение времени разгона электропривода методом Эйлера

N	Дщi, рад/с	щ, рад/с	Мдi, Н м	Мci, Н м	Дti, с	t, с
1	5	5	51	0,64	0,03	0,03
2	10	15	46,5	0,75	0,07	0,1
3	10	25	43,4	0,90	0,08	0,18
4	15	40	43,7	1,12	0,11	0,29
5	20	60	48,7	1,45	0,14	0,43
6	20	80	55	1,68	0,12	0,55
7	20	100	59,3	2,12	0,11	0,66
8	23	123	62,7	2,40	0,13	0,79
9	22	145	45,5	2,77	0,17	0,96
10	12	157	13,4	3,25	0,40	1,36

Для каждого i-го интервала скорости вращения Дщ_i по характеристикам определяем средние на этом интервале моменты двигателя М_дi и нагрузки M_сi (рисунок 3). Определяем Дt_i по формуле (2.1). На заключительном этапе расчета определяем текущие значения переменной на предыдущем участке. По данным расчета (см. таблицу 6) строим искомую зависимость щ=f(t) (рисунок 4).

3. Расчет и построение кривых нагрева и охлаждения электрического двигателя

Задание

Определить постоянную времени нагрева Т_н, постоянную времени охлаждения Т₀ и установившуюся превышение температуры двигателя над температурой окружающей среды при номинальном нагрузке двигателя.

Построить кривые нагрева и охлаждения двигателя по 5 точкам. Определить графически Т_н и Т₀. Определить величину допустимой нагрузки двигателя, если он работает в кратковременном режиме s₂ c продолжительностью включения t_р = 0,5 • Т_н.

Решение

1) Находим потери мощности в номинальном режиме

кВт.

2) Из уравнения теплового баланса находим установившееся превышение температуры двигателя над температурой окружающей среды при номинальной нагрузке.

ГОСТом регламентирована температура окружающей среды 40 ⁰С. Поэтому, если температура окружающей среды больше 40 ⁰С, то это превышение надо учитывать при расчетах.

Установившееся превышение температуры поверхности машины относительно температуры охлаждающей среды определяем по формуле:

, (3.1)

где Q - потери мощности в двигателе, Вт.

А_н- теплоотдача двигателя при нагреве, Дж/С•град.

Тогда ⁰С; 59,84+40=99,84 ⁰С

4А100L4У3:

Данный двигатель соответствует классу нагревостойкости изоляции В, температура нагрева которой составляет до 130 °C.

3) Постоянная времени нагрева определяем по формуле:

 (3.2)

где - теплоемкость двигателя, Дж/град;

= 20160 Дж/°C;

- теплоотдача двигателя при нагреве, Дж/С • град;

= 12,7 Дж/С • град.

Итак, по формуле (3.2) определяем постоянную времени нагрева:

с = 26,45 мин.

4) Определим постоянную времени охлаждения:

, (3.3)

где - теплоотдача двигателя при охлаждении, Дж/с • град.

мин.

5) Уравнение нагрева двигателя:

(3.4)

где - превышение температуры поверхности машины

относительно температуры охлаждающей среды, ^оС;

_уст - установившееся превышение температуры машины относительно температуры охлаждающей среды, ^oС;

- время работы двигателя при неизменной нагрузке, с;

- постоянная времени нагрева, с.

Определяем по формуле (3.4) данные для построения кривой нагрева двигателя, при этом номинальное превышение температуры примем равным 59,84 ^oС, а пуск двигателя будем считать, что происходит при температуре двигателя равной температуре окружающей среды, т.е. = 0, получаем:

.

Время за которое двигатель достигнет установившейся температуры, равно 4•Т_н, результаты сводим в таблицу 7.

Таблица 7 Данные для построения кривой нагрева.

Параметры	Значения параметров
t, мин	0	30	50	70	90	100	105,8
ф,oС	0	40,69	50,86	55,65	58,04	58,64	59,84

По данным таблицы 7 строим кривую нагрева ф=f(t) двигателя (рисунок 5).

6) Уравнение охлаждения отключенного от сети двигателя, достигшего перегрева:

(3.5)

где - превышение температуры двигателя в момент

отключения, ⁰С.

Тогда, в нашем случае:

. (3.6)

где - превышение температуры двигателя в момент отключения, ⁰С.

Таблица 8 Данные для построения кривой охлаждения.

Параметры	Значения параметров
t, мин	0	30	50	70	90	100	105,8
ф,oС	59,84	23,33	11,96	6,58	3	2,39	1,79

По данным таблицы 8 строим кривую нагрева ф=f(t) двигателя (рисунок 6).

7) Определяем постоянные времени нагрева и охлаждения графическим методом 3-х точек. Для этого в точках ф = ф_уст • 0; ф = ф_уст • 0,5; ф = ф_уст • 0,8 проводим касательные к графику нагрева и охлаждения.

Найдем постоянную времени нагрева :

мин.

Вывод: отклонение значения постоянного нагрева графического способа над значением аналитического способа составляет 4,3 %, что не превышает допустимое (5%).

Найдем постоянную времени охлаждения:

мин.

Вывод: отклонение значения постоянного охлаждения графического способа над значением аналитического способа составляет 5 %, что не превышает допустимое (5%).

8) Определяем допустимую мощность нагрузки двигателя Р_доп в кратковременном режиме при t_р = 0.5 • Т_н = 0.5 • 26,45 = 13,22 мин.

Для этого определяем допустимую (максимальную по нагреву) нагрузку двигателя Р_к в течение 15 мин.

, (3.7)

где - коэффициент потерь, для асинхронных двигателей

; принимаем .

Тогда кВт.

4. Проверка устойчивости при пуске и работе электропривода

Задание

Для электропривода рассматриваемого в задании 1, 2, 3 произвести проверку устойчивости работы, при пуске двигателя принимая снижения напряжения на зажимах двигателя равной ДU_ф и произвести проверку устойчивой работы электропривода при пуске другого двигателя, если напряжение на работающем двигателе снизилось также на ДU_ф.

Решение

1) Определяем допустимое отклонение напряжения на зажимах электродвигателя:

, (4.1)

где М_тр^* - относительный момент трогания рабочей машины;

М_тр^* = М_со/М_сн = 0,84/4,2 = 0,2.

М_изб^* - избыточный относительный момент необходимый для

надежного пуска; М_изб^* = 0,25.

Тогда %.

Вывод: Так как ДU_доп = 53 % > ДU_фаз = 20 %, то пуск данного двигателя обеспечен.

2) Проверка устойчивости работы электродвигателя при пуске другого двигателя.

Кратность максимального момента рабочей машины М_{с max}^* = к_н = 1,2.

В этом случае

, (4.2)

Тогда %.

Вывод: Так как фактическое падение напряжения ДU_ф=20% < ДU_доп=30%, то устойчивая работа электродвигателя будет обеспечена.

5. Выбор двигателя, аппаратов управления и защиты электропривода

Таблица 9. Исходные данные

Нагрузка на валу электродвигателя по периодам, кВт	5	15	25	10
Продолжительность работы по периодам, мин	5	10	10	20

Эквивалентная мощность

. (5.1)

Тогда

Предварительно принимаем двигатель 4А160S4У3 с синхронной скоростью 1500 об/мин (кВт; ; мин^-1; ; ; ; )

1) Проверяем выбранный двигатель на перегрузочную способность при пониженном на 20 % напряжении, так что U_п= 0,9 • U_н или U^* = 0,9

Условие перегрузочной способности:

М_max > M_нагр.

1.1) Определяем приведенный к валу электродвигателя момент нагрузки при n_н= 1465 об/мин, Р_{с max}= 5 кВт по формуле:

M_{нагр max}= 9550 • P_{c max}/(n_н • _н • i) , (5.2)

где - к.п.д. передачи

i - передаточное отношение; i = 1.

M_{нагр max} = 9550 • 5/(1465 • 0,895 • 1)= 36,41Н • м.

1.2) Номинальный момент двигателя

Н • м.

Определяем критический (максимальный) момент:

Н • м.

При пониженном напряжении до 20 %

то есть

224,69 > 36,41.

Таким образом перегрузочная способность обеспечивается.

2) Проверяем выбранный электродвигатель на нагрев методом средних потерь.

Данный метод заключается в том, что определяют номинальные и средние потери, сравнивая которые можно определить работу двигателя с доступной для него температурой.

2.1) ; (5.4)

где з_Н-номинальный КПД двигателя, равный 0,895;

а-коэффициент потерь для АД, а=0,6;

x_i- кратность мощности.

2.2) Кратность мощности определяем по формуле:

,(5.5)

где Р_i- мощность на данном участке, кВт;

Р_н- номинальная мощность электродвигателя, кВт.

Найдем кратность мощности для каждого участка:

Подставив числовые значения получаем:

з₂ = 0,90;

з₃ = 0,89;

з₄ = 0,90.

2.3) Для каждой нагрузки находим потери в двигателе:

;

кВт;

кВт;

кВт;

кВт.

2.4) Находим номинальные потери в двигателе:

(5.6)

кВт.

2.5) Определяем средние потери мощности в двигателе:

 (5.7)

кВт.

Так как средние потери в двигателе не превышают номинальные потери, то выбранный двигатель по условию нагрева методом средних потерь “проходит”.

3) Проверка выбранного двигателя на нагрев методом эквивалентных моментов.

3.1)Моменты на каждом участке работ определяем по формуле:

. (5.8)

Н • м;

Н • м;

162,96 Н • м;

Н • м.

3.2)Найдем эквивалентный момент по формуле:

Вывод: Так как эквивалентный момент меньше номинального момента: М_экв = 100,1 Н • м < М_н = 120,6 Н • м, то выбранный двигатель подходит по условиям нагрева по методу эквивалентных моментов.

4)Выбор автоматического выключателя.

Определяем номинальный ток двигателя:

.

4.1)Определяем пусковой ток по формуле:

I_п = I_п*• I_н = 7 •35,73 =250,11 А (5.9)

Все автоматы делятся на три группы. B C D. Эти группы делят так: B от 3 до 5, C от 5 до 10, D от 10 до 14. В нашем случае будет группа С, так как I_н меньше I_п на 7 раза (т.е. кратность тока 7).

I_п=35,73

Автоматический выключатель ВА 47-29 - типа С40.

Рисунок 8 Автоматический выключатель ВА 47-29 типа С40 3х полюсное.

Можно купить в Уфе, ул. Адмирала Макарова, 5/1, поставщик товара «БашПромТоргИндустрия». Цена: 136,00 руб.

Определяем ток теплового расцепителя по формуле:

I_{р max} = x • I_н, (5.9)

где х - кратность мощности.

Тогда I_{р max} = x • I_н = 1,35•35,73 = 48,23 А.

4.2) Проверяем автоматический выключатель на несрабатывание, при пуске двигателя:

А.

Должно, выполнятся условие:

;

А.

Условие выполняется, значит автоматический выключатель выбран верно.

5) Выбираем магнитный пускатель.

Из справочника по максимальному рабочему току, выбираем магнитный пускатель типа ПМА3200 с номинальным током 40 А и встроенным тепловым реле типа РТТ-211 с номинальном током 40 А.

Рисунок 9 Магнитный пускатель типа ПМА3200.

Можно купить в Уфе, ул. Самаркандская 1/2, ООО «Легион». Цена 1300,00 руб.

6) Определяем расход электрической энергии на выполнение заданной нагрузки по формуле:

По исходным данным 5 задания строим нагрузочную диаграмму (рисунок 10).

6. Разработка схемы управления приводом ленточного конвейера

В ленточно-конвейерных линиях небольшой производительности, когда возможные завалы не приводят к нарушению технического процесса производства и легко ликвидируются вручную, применяют простейшие схемы управления двигателями. На рис. 8 приведена схема управления двигателями линии, состоящей из трех ленточных конвейеров. В качестве приводных двигателей используют асинхронные с к.з. ротором двигатели. Включение двигателей осуществляется контакторами КМ1-КМ3.юПоследовательность включения двигателей, исключающая завал транспортируемого груза, обеспечивается включением катушек контакторов через главные контакты. К цепи питания катушка контактора предыдущего конвейера подключается через главный контакт контактора последующего конвейера. При воздействии на пусковую кнопку SB2 включается КM1, контакты КМ1.1 и запускает двигатель M1 левого конвейера. Через замкнувшийся силовой контакт KМ1 образуется цепь питания катушки контактора КМ2, пускающего двигатель М2 среднего конвейера. Напряжение к двигателю М1 головного конвейера, который снабжает грузом второй и третий, подводится контактором КМЗ, катушка которого может обтекаться током только при работающем М2. Чтобы остановить линию, достаточно воздействовать на одну из кнопок стоп SB1.1-SB1.З, расположенных по трассе и отключающих контактор KМ1. Остальные контакторы выключаются вследрза КМ1 силовыми контактами последующих контакторов.

Предусмотренная тепловая защита КК1--КК6 отключает перегруженый двигатель. При этом останавливается не только конвейер с перегруженным двигателем, но и предыдущие, с которых поступает транспортируемый груз. Последующие конвейеры при этом остаются работающими.

Схема обеспечивает световую сигнализацию, указывающую, в каком состоянии находятся двигатели: включенная зеленая лампа ЛС31--ЛСЗ3 указывает на отключенное состояние двигателя, красная ЛСК1--ЛСК3 -- на рабочее состояние.

Рисуноки11чСхемаруправленияпприводомрленточногогконвейера.

Заключение

В процессе выполнения курсового проекта были получены основные параметры электродвигателя, характеризующие стабильность и надежность его работы. Были построены: естественная механическая характеристика по каталожным данным, естественная механическая характеристика по формуле Клосса, искусственная механическая характеристика, совместная механическая характеристика рабочей машины и электродвигателя; найдена точка установившегося режима работы с координатами (3,05; 154,4). Также была рассчитана и построена кривая времени разбега методом Эйлера, время разбега до установившегося режима работы составило 1,36 секунд.

Произведен расчет и построение кривых нагрева и охлаждения, постоянные времени которых составили Т_н = 26,45 мин, Т_о = 31,69 мин. Полученные значения постоянных времени нагрева, и охлаждения были проверены методом трех касательных, которые показали схожесть результатов: Т_н=28,33 мин, Т_о=30,16 мин.

По данным задания 4, при сниженном напряжении в сети на 20 %, пуск заданного двигателя обеспечен и при пуске другого электродвигателя заданный двигатель будет работать устойчиво.

В задании 5, для защиты электродвигателя были выбраны: автоматический выключатель ВА 47-29 типа С40 (на номинальный ток 40 А), магнитный пускатель типа ПМА3200 с номинальным током 40 А и встроенным тепловым реле типа РТТ-211. Также была проведена проверка двигателя на нагрев методами эквивалентных моментов и средних потерь.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Алиев, И. И. Электротехнический справочник [Текст] : учебник / И. И. Алиев. - 4-е изд., исправ. - М.: ИП РадиоСофт, 2002. - 384 с.

2. Крявчик, А.М. Асинхронные двигатели 4А (справочник) [Текст] : учебник / А.М. Крявчик - М.: Энергоиздат, 1982. - 504 с.

3. Москаленко, В. В. Электрический привод: Учеб. пособие. учреждений сред. Проф. Образлвания [Текст] : учебник / В.В. Москаленко - М.: Мастерство: Высшая школа, 2000. - 368 с.

4. Практикум по электроприводу в сельском хозяйстве [Текст] : учебник / Под ред. Савченко - М.: Колос, 1996. - 86 с.

5. Чиликин, М.Г. Общий курс электропривода [Текст] : учебник / М.Г. Чиликин, А.С. Сяндлер. - М.: Энергоиздат, 1982. - 504 с.

6. Шичко, Л.П. Автоматизированный электропривод. Основы автоматизированного электропривода [Текст] : учебник / Л.П. Шичко - М.: 1985. - 42 с.

Размещено на Allbest.ru

...