Проектирование электропривода
Правильный выбор элементов электротехнических систем и необходимых статических и динамических характеристик и производительность рабочего механизма. Электрический привод как крупнейший потребитель электроэнергии вырабатываемой в Российской Федерации.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 27.01.2015 |
| Размер файла | 109,7 K |
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.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Исходные данные для проектирования
Скорости работы механизма в установившихся режимах:
; ; .
Время работы механизма с установившейся скоростью:
; ; .
Время паузы: .
Точность поддержания установившейся скорости в процентах от скорости идеального холостого хода двигателя на регулировочной характеристике:
Закон изменения момента сопротивления рабочей машины:
.
Момент инерции рабочей машины в долях от момента инерции двигателя:
.
Характер момента сопротивления реактивный.
Требования к проектируемому электроприводу
1. Необходимый диапазон регулирования скорости вращения рабочей машины
(; ; ).
2. Плавный пуск, торможение и реверс рабочей машины.
3. Заданное (достаточное) быстродействие машины (длительность переходных процессов не должно превышать 2-3% от времени цикла).
4. Минимум потерь энергии в переходных процессах.
5. Возможность изменения направления вращения механизма.
6. Режим рекуперативного торможения.
7. Перегрузочная способность двигателя 2,5
8. Средняя температура нагрева изоляции не должна превышать .
9. Статическая ошибка по скорости не должна превышать .
Введение
Правильный выбор элементов электротехнических систем и необходимых статических и динамических характеристик определяют не только производительность рабочего механизма, но и качество выпускаемой продукции.
Для решения этих задач необходимы широкие знания теории и практики, которые приобретаются при изучении курса “ Теория электромеханических систем “, при проектировании этих систем, а также при эксплуатации электроприводов на промышленных предприятиях.
Электропривод в настоящее время получил широкое применение во всех сферах жизни и деятельности общества. Совершенствование электропривода, его технических показателей во всех областях применения является основой технологического прогресса.
На всех этапах развития электропривода требовалось проведения разносторонних научных исследований, направленных на познание общих свойств этого технического объекта, на разработку методов расчета его характеристик и рабочих режимов, а также на обоснования способов рационального выбора элементов и оптимального проектирования системы в целом.
В процессе научно-технической революции в теории и практике электропривода произошли глубокие качественные изменения. Резкое повышение требований к точностям и динамическим показателям ЭП, с одной стороны, и развитие элементной базы ЭП, неизмеримо расширившие его технические возможности. С другой стороны, привели к быстрому возрастанию роли систем автоматизированного ЭП, замену всех обратными связями, и к соответствующему развитию систем управления ЭП. Как следствие, первостепенное значение приобрели исследования динамики замкнутых систем регулирования, возникла необходимость более полного учета взаимодействия ЭП с приводимыми механизмами, содержащими упругости, зазоры и кинематические погрешности передач. Значительно потребовали вопросы оптимизации ЭП по различным критериям, а также теоретические и практические вопросы, связанные с применением управляющей вычислительной техники.
Электрический привод является важнейшим и крупнейшим потребителем электроэнергии, из всего объёма электроэнергии вырабатываемой в нашей стране. Более половины преобразуется в механическую энергию, необходимую для работы машин и механизмов. В связи с этим энергетические показатели ЭП имеют важнейшее народно-хозяйственное значение. Соответственно особую остроту приобретает проблема рационального с точки зрения энергопотребления проектирования ЭП. Эта проблема требует разработки мероприятий, направленных на повышение КПД ЭП, с одной стороны. На организацию управления работой машин, исключающее при минимизации непроизводительное потребление электроэнергии их электроприводами, с другой стороны.
В данной курсовой работе все перечисленные проблемы были рассмотрены и решены.
электротехнический механизм привод потребитель
1. Тахограмма рабочей машины показана в графической части проекта и на рисунке 1
Рисунок 1
Рассчитаем ПВ в %:
где число устан. режимов работы, их длительность и время цикла.
2. Механическая характеристика задана уравнением она показана в графической части проекта на рис. 2.
Рисунок. 2
3. Нагрузочную диаграмму строим на основании тахограммы и механической характеристики. Для каждой из трёх рабочих скоростей определяем моменты сопротивления:
; ;
;
; ; .
Нагрузочная диаграмма показана на рисунке 3.
4. Предварительно мощность двигателя определяем по тахограмме и нагрузочной диаграмме рабочей машины (рис. 1 и 3):
,
где коэффициент, учитывающий пульсирующий характер питающего напряжения;
коэффициент, учитывающий возможный режим ослабления магнитного потока двигателя
коэффициент запаса, учитывающий динамические нагрузки двигателя;
номинальный момент механизма;
основная скорость вращения механизма.
Принимаем , так как рекомендуется за основную принимать максимальную скорость при однозонном регулировании и меньшую, но не самую малую скорость при двух зонном регулировании. Двух зонное регулирование целесообразно применять в тех случаях, когда уменьшается с ростом скорости, т.е. при отрицательной жесткости механической характеристики рабочей машины.
Определяем номинальный момент механизма
,
где средний момент механизма;
среднеквадратичный момент механизма.
Моменты MСМi, рассчитанные в п. 3, берём из тахограммы РМ.
Определяем предварительно мощность двигателя
.
Пересчитаем найденную расчётную мощность на допустимую, ПВ%=40%
Принимаем
5. Выбираем двигатель серии Д из условия: , при ПВ=40%.
Наиболее подходящие по мощности двигатель Д812
5.1. Рассчитаем передаточное число редуктора для двигателей Д812, предварительно определив номинальную скорость вращения
;
.
Принимаем передаточное число редуктора - 3,0.
Из рекомендованных типов редуктора выбираем редуктор ЦОН %.
Рассчитаем мощность редуктора:
Таблица 1
|
Тип двигателя |
Д812 |
|
|
Номинальная мощность двигателя РД, кВт |
38 |
|
|
Номинальное напряжение UН, В |
220 |
|
|
Номинальный ток IД, А |
192 |
|
|
Число активных проводников N |
210 |
|
|
Число параллельных ветвей обмотки якоря 2a |
2 |
|
|
Число витков обмотки возбуждения wB |
1350 |
|
|
Номинальный магнитный поток ФН, мВб |
57,2 |
|
|
Номинальный ток возбуждения IВН, А |
5,1 |
|
|
Сопротивление якоря при RЯ, Ом |
0,023 |
|
|
Сопротивление обмотки возбуждения при RОВ, Ом |
34,4 |
|
|
Частота вращения n, об/мин |
565 |
|
|
Максимальная частота вращения nМАКС, об/мин |
1900 |
|
|
Момент допустимый Мдоп, Н·м |
2800 |
|
|
Момент инерции ротора JД, кгМм2 |
7,0 |
|
|
Число пар полюсов рп |
2 |
Таблица 2
|
Тип двигателя |
Д808 |
|
|
Номинальная мощность двигателя РД, кВт |
26 |
|
|
Номинальное напряжение UН, В |
220 |
|
|
Номинальный ток IД, А |
134 |
|
|
Число активных проводников N |
210 |
|
|
Число параллельных ветвей обмотки якоря 2a |
2 |
|
|
Число витков обмотки возбуждения wB |
1250 |
|
|
Номинальный магнитный поток ФН, мВб |
37,2 |
|
|
Номинальный ток возбуждения IВН, А |
3,9 |
|
|
Сопротивление якоря при RЯ, Ом |
0,0295 |
|
|
Сопротивление обмотки возбуждения при RОВ, Ом |
44 |
|
|
Частота вращения n, об/мин |
810 |
|
|
Максимальная частота вращения nМАКС, об/мин |
2300 |
|
|
Момент допустимый Мдоп, Н·м |
1290 |
|
|
Момент инерции ротора JД, кгМм2 |
2 |
|
|
Число пар полюсов рп |
2 |
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Обзор существующих систем управления, исследование статических динамических и энергетических характеристик. Разработка и выбор нечеткого регулятора. Сравнительный анализ динамических, статических, энергетических характеристик ранее описанных систем.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 27.06.2014Выбор структуры энергетического и информационного каналов электропривода и их техническую реализацию. Расчет статических и динамических характеристик и моделирование процессов управления. Разработка электрической схемы электропривода и выбор её элементов.
курсовая работа [545,5 K], добавлен 21.10.2012Расчет мощности электропривода механизма передвижения моста металлургического крана грузоподъемностью 200 тонн. Модернизация системы управления скоростью вращения электропривода, замена схемы управления на импульсную. Выбор аппаратуры управления и защиты.
курсовая работа [9,0 M], добавлен 25.04.2015Расчет и выбор параметров позиционного электропривода, определение статических и динамических параметров силовой цепи. Выбор и описание регуляторов и датчиков. Создание, расчет и исследование системы модального управления с наблюдателем состояния.
дипломная работа [2,0 M], добавлен 07.12.2015Моделирование статических нерасчетных режимов теплообменных аппаратов. Расчет статических характеристик ступени охлаждения. Моделирование движения реального рабочего вещества во вращающихся каналах. Расчет рекуперативного теплообменного аппарата.
курсовая работа [2,5 M], добавлен 01.03.2015Описание травления полосовой стали в непрерывных травильных агрегатах. Расчет и выбор элементов силовой части тиристорного преобразователя и электропривода. Структурная схема внутреннего токового контура. Моделирование динамических характеристик скорости.
дипломная работа [1,1 M], добавлен 01.04.2013Расчёт и построение естественных механических и электромеханических характеристик двигателя. Способ пуска и регулирования скорости в пределах цикла, ящик сопротивления. Механические характеристики в рабочих режимах и режиме динамического торможения.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 11.08.2011Формулирование требований к автоматизированному электроприводу и системе автоматизации. Построение нагрузочной диаграммы механизма. Расчёт параметров и выбор элементов силовой цепи. Проектирование узла системы автоматизированного электропривода.
дипломная работа [1,1 M], добавлен 30.04.2012Регулирование частоты вращения асинхронного двигателя изменением напряжения на статоре. Выбор силового электрооборудования. Структурная схема объекта регулирования. Описание схемы управления электропривода, анализ статических и динамических режимов.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 15.01.2014Требования к электроприводу. Расчёт мощности и выбор двигателя. Расчёт и выбор основных элементов силовой схемы: инвертора, выпрямителя, фильтра. Расчет и построение статических характеристик в разомкнутой системе, замкнутой системы электропривода.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 10.06.2014Требования, предъявляемые к системе электропривода УЭЦН. Качественный выбор электрооборудования для насосной станции. Расчет мощности электродвигателя и выбор системы электропривода. Анализ динамических процессов в замкнутой системе электропривода.
курсовая работа [369,8 K], добавлен 03.05.2015Проектирование электропривода механизма основного и резервного центробежных водяных насосов. Основные типы регулирования производительности насосов и системы электропривода. Технические характеристики датчика расхода воды. Выбор преобразователя частоты.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 18.12.2014Выбор электродвигателя переменного тока. Расчет сопротивлений добавочных резисторов в цепи ротора. Построение механических характеристик электропривода. Построение переходных процессов и определение интервалов времени разгона по ступеням и при торможении.
курсовая работа [406,8 K], добавлен 14.11.2012Расчет параметров схемы замещения асинхронного двигателя; мощности, потребляемой из сети. Построение механической и энергомеханической характеристик при номинальных напряжении и частоте. Графики переходных процессов при пуске асинхронного двигателя.
курсовая работа [997,1 K], добавлен 08.01.2014Приведение переменных и параметров рабочего механизма к валу исполнительного двигателя. Основные характеристики и параметры электропривода. Силовые полупроводниковые преобразователи, принцип их действия и структура. Схемы двигателей постоянного тока.
дипломная работа [1,0 M], добавлен 30.04.2011Обоснование применения частотно-регулируемого электропривода для питателя сырого угля. Выбор силовой схемы электропривода и частоты; расчёт параметров электродвигателя. Исследование динамических и статических свойств и нелинейной системы регулирования.
дипломная работа [4,1 M], добавлен 28.05.2014Систематизация и расчёт электрических нагрузок и годовых расходов электроэнергии. Расчёт силовых электрических нагрузок. Определение годовых расходов электроэнергии. Выбор конструктивного исполнения заводской сети. Выбор мощности конденсаторов.
курсовая работа [317,9 K], добавлен 06.05.2014Назначение, описание устройства и технические характеристики механизма подъема карьерного гусеничного экскаватора 4,6Б. Расчёт статических нагрузок механизма и параметров одномассовой и двухмассовой схемы замещения электропривода, режимы подъема ковша.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 08.04.2019Проектирование системы подчиненного регулирования вентильного электропривода постоянного тока на основе регуляторов тока и скорости. Выбор комплектного тиристорного электропривода и тиристоров. Расчёт статических параметров. Оценка перерегулирования.
курсовая работа [515,5 K], добавлен 06.04.2014Оценка динамических показателей и качества регулирования скорости перемещения. Анализ и описание системы "электропривод – сеть" и "электропривод – оператор". Расчет статических механических и электромеханических характеристик двигателя и привода.
курсовая работа [36,7 K], добавлен 08.11.2010
