Модернизация электропривода главного подъёма стрелочного крана
Конструкция, принцип действия и назначение стрелочного крана. Требования к электроприводу механизма. Расчет электропривода и построение механической характеристики асинхронного двигателя. Разработка модернизированной схемы управления электроприводом.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | дипломная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 10.06.2015 |
| Размер файла | 1,4 M |
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.
Рис. 6.2. Структурная схема частотно-регулируемого привода
Преобразователь состоит из трех силовых элементов - выпрямителя (управляемого или неуправляемого), фильтра (Ф) и автономного инвертора (АИ). На вход выпрямителя (В) подается нерегулируемое напряжение переменного тока промышленной частоты (UП); на выходе выпрямителя постоянное пульсирующее напряжение с постоянными значениями Ud и Id (в случае неуправляемого выпрямителя) или изменяющимися (в случае управляемого). С выхода выпрямителя постоянное напряжение через сглаживающий фильтр (Ф) подается на вход инвертора (чаще АИН), который преобразует постоянное напряжение в переменное регулируемой амплитуды и частоты (U2=var, f2=var). В качестве сглаживающего фильтра в данной схеме обычно используется катушка индуктивности с сердечником. Кроме силовых элементов, преобразователь содержит систему управления (рисунок 6.3), состоящую из блока управления выпрямителя (БУВ) и блока управления инвертором (БУИ). Выходная частота регулируется в широких пределах и определяется частотой коммутации тиристоров инвертора, которая задается блоком управления инвертором. В такой схеме производится раздельное регулирование амплитуды и частоты выходного напряжения, что позволяет осуществить при помощи блока задания скорости (БЗС) требуемое соотношение между действующим значением напряжения и частотой на зажимах асинхронного двигателя.
Рис. 6.3. Система управления выпрямителем и инвертором
Промежуточное звено постоянного тока позволяет регулировать частоту как вверх, так и вниз от частоты питающей сети; он отличается высоким КПД (около 0,96), значительным быстродействием, малыми габаритами, сравнительно высокой надежностью и бесшумен в работе [3].
7. Технические данные для расчета мощности двигателя
Технические данные:
Тип крана портальный
электрический
Тип стреловой системы шарнирно-сочлененная стрела
с прямым хоботом и жесткой оттяжкой
Грузоподъемность крана, т:
при работе с крюковой подвес- на вылетах стрелы 8--32 м 32
кой на вылетах стрелы 8--25 м 40
Наибольшая высота подъема от головки рельса кранового пути, м:
до центра зева крюка крюковой подвески 28,5
Наибольшая глубина опускания от головки рельса кранового пути, м:
до центра зева крюка крюковой подвески 13,0
Скорость, м/мин:
подъема груза 40
спуска груза 47
подъема 40
передвижения крана 20
Частота вращения, об/мин:
поворотной части крана 1,0
траверсы грузоподъемного электромагнита 1,0
Наибольший угол разворота траверсы грузоподъемного
электромагнита, град 120
Общая высота крана со стрелой на минимальном вылете, м 51,5
Число ходовых колес:
общее 32
в том числе приводных 16
Масса крана при работе с крюковой подвеской, т 371
Энергопитание:
род тока Переменный
трехфазный
частота, Гц 50
Напряжение, В:
ввода на кран 380
электродвигателей основных механизмов 380
цепей управления 220
сетей освещения и отопления 220
8. Нагрузочная диаграмма электропривода механизма подъема стрелочного крана
Рис. 9.1. Нагрузочная диаграмма производственного механизма
9. Расчет электропривода подъема стрелочного крана
9.1 Расчет времени работы под нагрузкой и времени цикла стрелочного крана
Статические моменты при подъеме и спуске:
Нм
Нм,
где g - ускорение свободного падения,
mгр, mзп - масса груза и захватного приспособления,
Rб - радиус барабана лебедки,
iр - передаточное число редуктора,
iп - передаточное число полиспаста,
h - КПД передачи.
Время цикла:
tц=tпод+tсп+2tп=tр+tп,
где tпод - время подъема,
tсп - время спуска,
tп - время паузы,
tр - время работы.
tпод=tсп=h/v=12/(25/60)=12/0,417=28,777 с,
где h - высота подъема,
v - скорость подъема.
Продолжительность включения:
ПВ= tр/tц
Значит, tц= tр/ПВ=57,554/0,15=383,693 с
9.2 Расчет статического момента, мощности и скорости вращения двигателя механизма подъема
Номинальная мощность двигателя кВт;
Найдем номинальный ток статора и момент двигателя [20],
=A,
где - номинальная мощность двигателя;
- номинальное фазное напряжение на зажимах двигателя.
= ,
где - синхронная скорость двигателя;
- номинальное скольжение.
Синхронная угловая скорость двигателя:
= рад/с.
В формулы для расчета параметров объекта регулирования входят обмоточные данные двигателя, которые взятые из справочника [20]. При этом надо иметь в виду, что в справочнике [20] сопротивления обмоток двигателя приведены в относительных единицах. Поэтому необходимо произвести перерасчет сопротивлений в абсолютные единицы по формулам:
=Ом,
=Ом,
=Ом,
=Ом.
Расчет параметров объекта регулирования производится в соответствии с литературой [13, 18, 19].
Индуктивность обмотки статора и приведенная к статору индуктивность обмотки ротора:
Электромагнитная постоянная времени двигателя:
Индуктивность фазы двигателя:
Активное сопротивление фазы двигателя при номинальном скольжении sном:
Постоянная времени нагрузки:
Расчетный коэффициент:
Напряжение на входе инвертора (на выходе выпрямителя):
Входной ток инвертора (выходной ток выпрямителя):
Допустимое увеличение напряжения на входе инвертора:
При емкостном фильтре максимальная емкость конденсатора определяется по формуле:
Относительная частота напряжения статора:
Абсолютное скольжение двигателя в рабочей точке:
Коэффициент согласования относительного значения фазного напряжения статора двигателя с входным напряжением инвертора
,
При соединении обмотки статора двигателя в звезду , тогда
Коэффициент согласования входного тока инвертора с фазным током статора двигателя:
Фиктивное сопротивление:
,
где - номинальный момент двигателя
Фиктивный пусковой момент двигателя при номинальных значениях напряжения и частоты статора:
Постоянная времени сглаживающего фильтра:
Расчет механических характеристик асинхронного двигателя при изменении частоты питающего напряжения производится по формуле:
где - фазное напряжение статора двигателя;
- синхронная угловая скорость двигателя при частоте напряжения статора ;
- число пар полюсов двигателя;
- скольжение двигателя.
=0, поскольку мы принимаем закон U/f=const с iR-компенсацией для получения постоянной перегрузочной способности во всем диапазоне регулирования.
9.3 Выбор двигателя по каталогу
Данные двигателя 4А200M6Y3 [16] :
- номинальная мощность кВт;
- синхронная частота вращения об/мин;
- коэффициент полезного действия ;
- коэффициент мощности ;
- пусковой момент в относительных единицах ;
- критический момент в относительных единицах ;
- номинальное скольжение ;
- критическое скольжение ;
- момент инерции двигателя .
10. Расчет параметров Т-образной схемы замещения асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором
На основе Т-образной схемы замещения и схемы динамической обобщенной электрической машины производится математическое описание асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором и разработка его динамической модели.
Рис.9.1- Схема замещения АД
Параметры схемы замещения:
(9.1)
где X - главное индуктивное сопротивление;
R'1, X'1 - активное и индуктивное сопротивления обмотки статора, о. е.; R'2, X'2 - активное и индуктивное сопротивления обмотки ротора, приведенные к обмотке статора, о. е.;
X1, X''2, R1, R''2 - сопротивление статора и ротора, Ом;
U1фн, I1фн - номинальные значения фазного напряжения, В и тока, А.
При математическом описании АД, как объекта управления, принимаются следующие допущения:
- намагничивающие силы обмоток двигателя распределяются строго синусоидально вдоль окружности воздушного зазора;
- потери в “стали” статора и ротора отсутствуют;
- обмотки статора и ротора строго симметричны со сдвигом оси на 120?;
- насыщение магнитной цепи отсутствует.
где - номинальный ток статора.
Взаимная индуктивность статора и ротора:
Гн
Индуктивность статора:
Гн
Индуктивность ротора:
Гн
Коэффициент передачи:
11. Расчет и построение естественной механической характеристики асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором
Расчет механических характеристик асинхронного двигателя при изменении частоты питающего напряжения производится по формуле:
где - фазное напряжение статора двигателя;
- синхронная угловая скорость двигателя при частоте напряжения статора ;
- число пар полюсов двигателя;
- скольжение двигателя.
=0, поскольку мы принимаем закон U/f=const с iR-компенсацией для получения постоянной перегрузочной способности во всем диапазоне регулирования.
Для расчета естественной механической характеристики находим:
номинальную частоту вращения, об/мин,
, (11.1)
где n1 - синхронная частота вращения, об/мин,
Sн - номинальное скольжение по каталогу, о.е.
об/мин,
номинальный момент, Н?м,
, (11.2)
где Рн - номинальная мощность,
Н?м,
критическое скольжение, соответствующее максимальному моменту,
, (11.3)
где Sн - номинальное скольжение,
Км - кратность номинального момента.
,
максимальный момент, Н?м,
, (11.4)
Н?м.
Задавшись величиной S от 0 до 1,2, можно рассчитать зависимость М=f(s), которую затем легко перевести в координаты n=f(M) по формуле:
. (11.5)
Расчет механической характеристики производим по упрощенной формуле Клосса, Н?м,
(11.6)
где Км - коэффициент перегрузочной способности,
S - текущее значение скольжения,
Sк - критическое скольжение,
Мн - номинальный момент на валу двигателя, Н·м.
При отсутствии резисторов в цепи ротора имеем естественные характеристики.
Результаты расчета приведены в таблице 11.1, характеристики показаны на рисунках 2, 3, 4.
Таблица 11.1 - Механические характеристики выбранного АД
|
Исследуемые параметры машины S |
0 |
SН=0,035 |
0,1 |
SK=0.168 |
0,2 |
SР.К=0,376 |
0,4 |
0,8 |
0,1 |
0,12 |
|
|
Частота вращения ротора n, об/мин |
1000 |
965 |
900 |
832 |
800 |
624 |
600 |
200 |
0 |
0 |
|
|
Моменты М, Н·м: |
|||||||||||
|
естественная характеристика |
0 |
233,81 |
653,00 |
641.58 |
730,9 |
514,914 |
529,3 |
298,1 |
242,1 |
203,5 |
|
|
реостатная характеристика |
0 |
121,35 |
368,93 |
485.94 |
615,7 |
645,247 |
740,78 |
571,2 |
488,8 |
423,3 |
Введение добавочного сопротивления в цепь ротора приводит к увеличению критического скольжения, величина максимального момента при этом не изменяется. Иными словами, механическая характеристика смещается вниз, а М=f(s) - вправо. Тем самым при постоянном моменте сопротивления Мс частота вращения несколько снижается.
При реостатной характеристике частота вращения ротора, при заданном Дn=4,5%, об/мин,
, (11.7)
об/мин,
скольжение, соответствующее данной частоте вращения,
, (11.8)
.
Сопротивление ротора выбранного двигателя, Ом,
(11.9)
Ом,
тогда необходимое добавочное сопротивление, Ом,
, (1.23)
Ом.
Критическое скольжение на реостатной характеристике,
, (1.24)
.
Механические характеристики приведены на рис.11.1.
Рис. 11.1. Механические характеристики асинхронного двигателя при частотах
12. Расчет искусственных механических характеристик асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором
Для построения искусственных механических характеристик так же воспользуемся формулой Клосса, но записанной в следующем виде:
M = ,
1) aп = - значение коэффициента а на искусственной характеристике при частоте ѓ.
2)Sки = Sке - значение критического скольжения на искуственной характеристике при частоте ѓ;
3)Где Sке - то же, на естественной;
4)Мки - максимальный момент двигателя при частоте ѓ и соответствующем ей напряжении.
5)ѓн. ѓ -номинальная частота и частота, при которой рассчитывается механическая характеристика;
6)Xµн, Xкн = X1н+X2н - индуктивное сопротивление двигателя при номинальной частоте;
7)щ0ѓ = - скорость поля на искусственной характеристике при частоте ѓ.
8)Определяем константу U1/f1 = 220/50 = 4,4
9)Напряжение Ui = ѓ*4,4
10)Для сохранения постоянства перегрузочной способности привода на всех характеристиках максимальный момент двигателя должен быть постоянным (т.к Mc = const - статический момент)
11) щoi повторяет столбец с f1 т.к U1/f1= const
12)Si - независимая переменная, задается произвольно;
13) щi = щoi *(1- Si)
14) М о.е = М/Мном
Подставив значения получим:
aп =
Sки = 0,16
Результаты расчетов сводим в таблицу:
Ворожение момента АД для искусственной характеристики имеет вид:
M(щ) =
|
Ч-та |
f1, о.е |
Ui, В |
щoi, с-1 |
Sкi, о.е |
aп |
Mк , Н*м |
щoi, о.е |
Si |
щi, с-1 |
M , Н*м |
M, о.е |
|
|
50 Гц |
1,0 |
220 |
78,5 |
0,01598 |
1,145 343 |
406,6 |
1,0 |
0 0.01 0.012 0.014 |
78,5 70,65 62,8 54,95 |
0 366,3459 390,751 403,1313 |
0 1,802 1,922 1,983 |
|
|
40 Гц |
0,8 |
176 |
62,8 |
0,01598 |
1,145 536 |
406,6 |
0,8 |
0 0.01 0.012 0.014 |
62,8 56,52 50,24 43,96 |
0 366,346 390,7511 403,1313 |
0 1,802 1,922 1,983 |
|
|
30 Гц |
0,6 |
132 |
47,1 |
0,01596 |
1,145 953 |
406,6 |
0,6 |
0 0.01 0.012 0.014 |
47,1 42,39 37,68 32,97 |
0 366,5426 390,8847 403,1962 |
0 1.803 1,923 1,983 |
|
|
20 Гц |
0,4 |
88 |
31,4 |
0,01592 |
1,147 143 |
406,6 |
0,4 |
0 0.01 0.012 0.014 |
31,4 28,26 25,12 21,98 |
0 366,9356 391,1509 403,3244 |
0 1.804 1,924 1,983 |
|
|
10 Гц |
0,2 |
44 |
15,7 |
0,01571 |
1,153 573 |
406,6 |
0,2 |
0 0.01 0.012 0.014 |
15,7 14,13 12,56 10,99 |
0 368,9918 392,5257 403,9625 |
0 1,815 1,931 1,987 |
Рисунок 12.1 - Искусственных механических характеристики асинхронного двигателя
13. Разработка модернизированной схемы управления электропривода стрелочного крана
13.1 Виды преобразователей частоты, анализ схемных решений, достоинства и недостатки
По уровню напряжения питания существует три варианта преобразователей: 380-415, 500-525 и 600-690 В. По степени защиты оболочки они бывают IP 23 и IP 54. Существует два варианта системы охлаждения: с общим и с раздельным контуром охлаждения.
В последнем случае охлаждение силовых элементов происходит отдельным потоком воздуха, заключенным в специальные воздуховоды, что предотвращает перегрев управляющей части преобразователя, которая охлаждается отдельным вентилятором. При большой мощности силовая часть охлаждается жидкостным контуром.
По способу управления электродвигателем частотные преобразователи можно разделить на две группы: с векторным и скалярным управлением, и каждая модель имеет свои преимущества и недостатки.
Скалярный тип управления. При скалярном (частотном) управлении формируются гармонические токи фаз двигателя это означает что управление чаще всего поддерживается постоянным отношение максимального момента двигателя к моменту сопротивления на валу. То есть при изменении частоты амплитуда напряжения изменяется таким образом, что отношение максимального момента двигателя к текущему моменту нагрузки остается неизменным. Это отношение называется перегрузочная способность двигателя. При постоянстве перегрузочной способности номинальные коэффициент мощности и к.п.д. двигателя на всем диапазоне регулирования частоты вращения практически не изменяются.
Важным достоинством скалярного метода является возможность одновременного управления группой электродвигателей.
Скалярный способ управления позволяет осуществлять легкую регулировку, даже при использовании заводских настроек.
Векторный тип управления. Векторное управление -- метод управления синхронными и асинхронными двигателями, не только формирующим гармонические токи (напряжения) фаз, но и обеспечивающим управление магнитным потоком ротора (моментом на валу двигателя).
Векторное управление применяется в случае, когда в процессе эксплуатации нагрузка может меняться на одной и той же частоте, т.е. нет четкой зависимости между моментом нагрузки и скоростью вращения, а также в случаях, когда необходимо получить расширенный диапазон регулирования частоты при номинальных моментах, например, 0…50 Гц для момента 100% или даже кратковременно 150-200% от Мном, это позволяет существенно увеличить диапазон управления, точность регулирования, повысить быстродействие электропривода. Этот метод обеспечивает непосредственное управление вращающим моментом двигателя. Вращающий момент определяется током статора, который создает возбуждающее магнитное поле.
При непосредственном управлении моментом необходимо изменять кроме амплитуды и фазу статорного тока, то есть вектор тока. Этим и обусловлен термин «векторное управление». Векторный способ управления преобразователем частоты позволяет осуществлять гораздо более качественное управление электродвигателем, нежели скалярный. Зато настройка такого преобразователя требует глубоких познаний в области устройства электропривода и электрических машин.
Метод векторного управления с обратной связью по скорости - используется для прецизионного регулирования (необходимо использовать инкрементальный энкодер) скорости, когда в процессе эксплуатации нагрузка может меняться на одной и той же частоте, т.е. нет четкой зависимости между моментом нагрузки и скоростью вращения, а также в случаях, когда необходим максимальный диапазон регулирования частоты при моментах близких к номинальному.
Векторный метод работает нормально, если введены правильно паспортные величины двигателя и успешно прошло его автотестирование. Векторный метод реализуется путем сложных расчетов в реальном времени, производимых процессором преобразователя на основе информации о выходном токе, частоте и напряжении.
Процессором используется так же информация о паспортных характеристиках двигателя, которые вводит пользователь. Время реакции преобразователя на изменение выходного тока (момента нагрузки) составляет 50…200 мсек. Векторный метод позволяет минимизировать реактивный ток двигателя при уменьшении нагрузки путем адекватного снижения напряжения на двигателе. Если нагрузка на валу двигателя увеличивается, то преобразователь адекватно увеличивает напряжение на двигателе. Кроме того, для непосредственного управления моментом при малых, близких к нулевым скоростям вращения работа частотно регулируемого электропривода без обратной связи по скорости невозможна. Векторное управление с датчиком обратной связи скорости обеспечивает диапазон регулирования до 1:1000 и выше, точность регулирования по скорости - сотые доли процента, точность по моменту - единицы процентов.
Виды преобразователей частоты:
1. Диодный преобразователь частоты
В большинстве приемниках сверхвысоких частот в качестве преобразовательного элемента преобразователей частоты используют кристаллические диоды, обладающие малым временем пролета электронов (малой инерционностью и сравнительно малыми шумами. Недостаток диодных преобразователей - отсутствие усилительных свойств. Такие преобразователи частоты применяют в профессиональных радиоприемных устройствах.
Фильтр настроен на частоту fопр. Частичное подключение диода к входному и выходному контурам снижает шунтирующее действие на них сопротивления диода. В реальных конструкциях диодных преобразователей СВЧ входной контур выполняют в виде отрезков полосковых или коаксиальных линий, а также в виде объемных резонаторов . В некоторых преобразователях предусматривают источник напряжения смещения Е, оптимизирующий рабочий участок ВАХ диода.
2. Транзисторный преобразователь частоты
В транзисторных преобразователях частоты в качестве преобразовательного элемента используют биполярный или полевой транзистор. Под действием напряжения гетеродина Uг периодически с частотой гетеродина fг меняется во времени крутизна S транзистора, за счет чего происходит преобразование частоты. По аналогии с усилителем, в транзисторных преобразователях напряжение сигнала может подаваться в цепь базы, либо цепь эмиттера, показана упрощенная схема по переменному току преобразователя с ОЭ, в котрой напряжение сигнала Uc подано в цепь базы транзистора, а напряжение гетеродина Uг - в цепь эмиттера; для сигнала транзистор включен по схеме с ОЭ, а для гетеродина - по схеме с ОБ. В обоих преобразователях суммарное напряжение сигнала и гетеродина действует между эмиттером и базой.
В преобразователе с ОЭ ( рис. а) Iвх с частотой fс определяется током базы, а в преобразователе с ОБ (рис.б) - током эмиттера; поскольку ток базы меньше тока эмиттера, преобразователь с ОЭ потребляет от источника сигнала меньший ток по сравнению-с преобразователем с ОБ.
3. Балансный преобразователь частоты
Балансный преобразователь частоты - это соединение двух небалансных преобразователей. В зависимости от подачи напряжений Uc и Uг на преобразовательный элемент возможны два варианта построения балансных преобразователей частот . При первом варианте напряжения сигнала на преобразовательный элемент равны по значению, но противоположны по фазе ( противофазные сигналы); напряжения гетеродина на обих преобразователях элементах равны по значению и действуют в одной фазе ( синфазные напряжения). При втором варианте напряжения сигнала на преобразовательный элемент синфазные, а напряжения гетеродина противофазные. Общим для обоих вариантов построения балансных преобразователей частоты является то, что из двух подводимых к преобразовательному элемету напряжений Uг и U, одно дейсвует на оба преобразовательных элемента синфазно, а другое - противофазно. Напряжение на входе балансного преобразователя частоты, как правило, определяется разностью выходных токов преобразовательного элемента.
Особенно важны для балансных преобразователей два свойства:
- Конпенсация всех помех от любых источников на выходе каскада при их синфазном воздействии на ПЭ. При отсутствии противофазных сигналов на входе балансного преобразователя и действии на ПЭ только синфазных напряжений гетеродина напряжения на входном и выходном контурах преобразователя частоты равны нулю; при этом на выходе преобразователя нет напряжения шумов гетеродина , а во входную цепь приемника не просачивается напряжение с частотой гетеродина . При подаче напряжения Uc это свойство преобразователя частоты не нарушается;
- компенсация четных гармоник токов преобразовательного элемента в нагрузке, что приводит к уменьшению в балансном преобразователе частоты числа побочных каналов.
4. Кольцевой преобразователь частоты
Кольцевой преобразователь служит для повышения развязки между цепями сигнала и гетеродина, а также для обеспечения практически полного исключения прохождения сигнала и гетеродина в цепи промежуточной частоты для этого используют двойные балансные преобразователи, получившие название кольцевые
На рисунке приведена схема диодного кольцевого преобразователя, в котором диоды образуют кольцо с односторонней проводимостью. Напряжение сигнала через согласующую катушку связи со средней точкой подводится к кольцу из диодов Д1-Д4 (первая диагональ моста), во вторую диагональ моста включена катушка связи с фильтром на частоте f0 . Напряжение Uг подключено между средними точками катушек связи.
На входе кольцевого преобразователя при высокой симметрии плеч обеспечивается подавление побочных эффектов преобразования . Снизить уровень нелинейных эффектов при преобразовании удается использованием диодов Шотки . Подобные преобразователи имеют низкий уровень шумов и большой линейный участок амплитудной характеристики, однако обладают значительными потерями при преобразовании.
13.2 Выбор ПЧ
Преобразователь частоты серии АПЧ (в дальнейшем именуемый преобразователем) представляет собой электромеханическую систему [12], включающую стандартный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором без датчика скорости на валу и преобразователь частоты типа «неуправляемый выпрямитель - транзисторный инвертор напряжения» с микропроцессорной системой управления.
Преобразователь предназначен для механизмов вентиляторов, кранов, компрессоров, экструдеров, подъемно-транспортных средств, приводов главного движения металлорежущих и деревообрабатывающих станков, приводов вспомогательных механизмов, а также других механизмов в различных отраслях промышленности, в энергетике, коммунальном хозяйстве, если требуемый диапазон регулирования скорости не превышает 100:1.
Преобразователь обеспечивает работу в ручном и автоматическом режиме. В ручном режиме стабилизируется частота вращения асинхронного двигателя. В автоматическом режиме регулирование частоты вращения выполняется с целью стабилизации технологического параметра с использованием встроенного ПИД-регулятора и сигнала обратной связи от датчика технологического параметра.
Конструктивно преобразователи выполнены в виде навесных блоков одностороннего обслуживания.
Преобразователи выпускаются в диапазоне мощностей от 5,5 до 110 кВт. Основное исполнение преобразователей частоты по климатическим условиям - УХЛ, по категории размещения - 4, по степени защиты - IP20 согласно ГОСТ 15150-69, ГОСТ 14254-80, при этом температура воздуха в шкафах комплектных устройств, в которые встраивается преобразователь частоты, не должна превышать 450 С.
Технические данные преобразователя:
- Напряжение питания UiN 3~, 380 В+10-15% 48-63 Гц
- Частота F 48-63 Гц
- Ряд выходных мощностей Рн 5,5; 7,5; 11,15,22,30,55, 75,
90, 110кВт
- Выходное напряжение Uout 3~ 0 ' Uin
- Выходная частота Fou 0,1- 50 (100) Гц;0,1 - 400Гц
- Номинальный выходной ток In 10А, 16А, 25А, 32А, 40А,
63А, 100А, 150А, 180А, 220А
- Перегрузочная способность
преобразователя по току I/In 130% в течение 1 мин
- Диапазон регулирования скорости
с ограничением по нагреву двигателя D 20:1
-Точность стабилизации скорости при нагрузке
- на номинальной скорости двигателя Дщн не хуже 3%
-на 0,1 от номинальной скорости двигателя Дщн не хуже 30%
- Неравномерность вращения на холостом ходу:
- при номинальной скорости двигателя не более 5%
- при 0,02 от номинальной скорости двигателя не более 25%
Данные приведены для преобразователей с использованием асинхронных двигателей серии 4А, АИР.
Устройство и принцип работы преобразователя
Преобразователь выполнен на базе трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором без датчика скорости на валу и преобразователя частоты с неуправляемым выпрямителем и инвертором напряжения на IGBT [12]. На выходе преобразователя формируется напряжение регулируемой амплитуды и частоты, подаваемое на обмотки фаз статора двигателя, соединенные, как правило, в звезду. Изменение амплитуды и частоты выходного напряжения преобразователя выполняется системой управления по определенному закону, обеспечивающему регулирование и поддержание на заданном уровне частоты вращения двигателя.
Ниже показана форма выходного напряжения преобразователя частоты, а также временные диаграммы фазного тока и скорости двигателя при реверсе преобразователя (рис. 13.1.).
Силовая часть преобразователя включает следующие основные элементы:
- модуль трехфазного мостового выпрямителя (В) с варисторным ограничителем перенапряжений, подключаемый к сети контактором КМ1;
- емкостный фильтр звена постоянного напряжения (Ф);
- узел сброса энергии торможения, состоящий из балластного резистора и ключевого элемента на IGBT-транзисторе с быстродействующим обратным диодом;
- трехфазный мостовой инвертор напряжения, выполненный на базе шестиключевого IGBT-модуля;
- драйвер силовых ключей, обеспечивающий управление затворами IGBT-транзисторов, формирование сигналов защит и гальваническую развязку силовых и управляющих цепей;
- вентилятор, обеспечивающий интенсивный отвод тепла от силового радиатора;
- бесконтактный узел предзаряда емкости фильтра, обеспечивающий плавное нарастание напряжения по команде системы управления;
Рис. 13.1. Диаграмма фазного тока и скорости двигателя при реверсе преобразователя
- узел управления включением силового питания, коммутирующий контактор КМ1 по команде системы управления;
Датчиковая система включает:
- датчик напряжения, состоящий из резистивного делителя и изолирующего усилителя, установленный в звене постоянного напряжения;
- датчики тока Т1, Т2, установленные в выходных фазах V и W инвертора;
- датчик температуры силового радиатора, установленный в непосредственной близости от IGBТ-модуля;
- дополнительный вход для обслуживания встроенного в двигатель датчика температуры (РТС или NTC-резистора);
Блок питания цепей управления вырабатывает напряжения +5 В питания цифровой части системы управления, ±15 В питания аналоговой части системы управления, изолированное напряжение +24 В питания внешних цепей, изолированное напряжение +24 В для субмодуля питания драйвера, изолированное напряжения ±15 В питания первичной стороны датчика напряжения;
Субмодуль питания драйвера формирует 7 изолированных каналов
+ 15/минус 5 В питания выходных каскадов управления затворами IGBT [12];
Упрощенная структура системы управления преобразователя АПЧ приведена на чертеже 1804.Д05.117.00.00.Э1, лист4.
Система управления состоит из интерфейсной части, аналого-цифрового преобразователя, микропроцессорного ядра, встроенного пульта управления.
Интерфейсная часть обеспечивает взаимодействие преобразователя с внешними устройствами автоматики.
Аналого-цифровой преобразователь под управлением микроконтроллера формирует коды, соответствующие аналоговым сигналам задания и сигналам датчиковой системы.
Система управления, обеспечивает обработку входных сигналов и сигналов обратной связи, вычисление переменных внутренних и внешних контуров регулирования, формирует сигналы управления силовыми ключами инвертора, выполняет защитные, диагностические и сервисные функции.
Параметры структуры системы управления доступны для просмотра и редактирования с помощью встроенного пульта управления.
Интерфейс
Интерфейсная часть системы управления включает развитый набор стандартных средств взаимодействия преобразователя с устройствами автоматики [12].
Входные аналоговые сигналы:
- Изолированный аналоговый вход (Volt IN) в стандарте от 0 до ±10 В или 0 до ± 5В.
Выбор диапазона изменения управляющего сигнала выполняется в соответствующем меню встроенного пульта управления.
Изменению полярности задающего сигнала соответствует изменение направления вращения двигателя. Входное сопротивление 20 кОм.
- Для ручного задатчика скорости от потенциометра рекомендуется использовать встроенный источник опорного напряжения 10 В (10V REF)
- Изолированный аналоговый вход (+Cur IN I -Cur IN) в стандарте от 4 до 20 мА.
Имеет прямой и инверсный входы и может использоваться для ввода задания по скорости или сигнала обратной связи от датчика технологического параметра.
Аналоговые входы могут действовать совместно в режиме суммирования или разности сигналов с помощью установки перемычек J7, J8 на плате управления и использования входного сигнала напряжения нужной полярности одновременно с прямым или инверсным токовым сигналом.
Входные логические сигналы:
Изолированные логические входы (стандартные):
- «Разрешение 1» (ENBL1);
- «Разрешение 2» (ENBL2);
- «Сброс защит» (Er RST);
- «Направление вращения» (Direct);
Изолированные входы (программируемые):
- «1-й бит программируемого уровня скорости» (L0G1);
- «2-й бит программируемого уровня скорости» (L0G2);
- «3-й бит программируемого уровня скорости» (L0G3);
- «Разгон с программируемой интенсивностью в прямом направлении» (L0G4);
- «Разгон с программируемой интенсивностью в обратном направлении» (LOG 5);
- «Запуск работы по циклограмме» (L0G6);
Входные логические сигналы управления преобразователем ENBL1, ENBL2, Direct, Er RST должны быть сформированы в виде замыкания (логическая единица) или размыкания (логический ноль) контактов внешним устройством (например, ручным пультом управления). При этом первые три сигнала являются непрерывными и должны сохранять свое состояние в процессе работы, а сигнал Er RST - импульсный и формируется кратковременным замыканием контакта.
Сброс сигнала «Разрешение 1» (ENBL1 = 0) вызывает мгновенное запирание силовых транзисторов инвертора, при этом двигатель тормозится свободным выбегом.
Сброс сигнала «Разрешение 2» (ENBL2 = 0) вызывает частотное торможение двигателя с программируемой пользователем интенсивностью.
Установка сигнала «Разрешение 1» (ENBL1 = 1) разрешает подачу напряжения на двигатель. Если при этом (ENBL2 = 0), система управления формирует неподвижный вектор напряжения, и двигатель находится под током, определяемый статическим законом регулирования. При установке сигнала «Разрешение 2» (ENBL2 = 1) двигатель разгоняется до заданного уровня скорости с программируемой пользователем интенсивностью.
Сигнал «сброс защит» Er RST служит для сброса триггера защит и разблокирования преобразователя.
Изменение направления вращения двигателя может производиться в любой момент как сменой полярности входного аналогового сигнала задания скорости, так и логическим сигналом «направление вращения» Direct (Direct = 0 - прямое вращение, Direct = 1 - обратное).
Установка различных комбинаций состояния сигналов LQG1-L0G3 позволяет задавать до семи различных фиксированных уровней скорости, программируемых пользователей.
Установка / сброс сигнала L0G4 активизирует / блокирует ускорение преобразователя с программируемой пользователем интенсивностью в прямом направлении вращения.
Установка / сброс сигнала LOG5 активизирует / блокирует ускорение преобразователя с программируемой пользователем интенсивностью в обратном направлении вращения.
Установка сигнала L0G6 активизирует работу преобразователя по циклическому алгоритму, программируемому пользователем шагами (кадрами) в соответствующих пунктах меню встроенного пульта управления.
Логические сигналы формируются уровнем 24 В от встроенного или внешнего источника питания.
Дополнительный выход 24В (24VDC). Встроенный изолированный стабилизированный источник постоянного напряжения 24 В может использоваться для формирования входных логических сигналов и для питания внешних устройств (датчиков технологических параметров).
Нагрузочная способность встроенного источника питания 24 VDC 80 мА (2 Вт).
Выходные аналоговые сигналы:
- ток фазы V (Iv);
- ток фазы W (lw)l
- напряжение в звене (UDC);
- входной аналоговый управляющий сигнал (Analog IN);
Все выходные аналоговые сигналы измеряются относительно аналоговой земли системы управления и не имеют гальванической развязки.
Изолированный частотный сигнал (FM_Out) о переменной электропривода, запрограммированной пользователем для монитора. Может использоваться для подключения цифрового или стрелочного измерительного прибора.
Нагрузочная способность выхода 24 В, 8 мА.
Выходные логические сигналы:
- Изолированный логический сигнал «Готовность 1» (READY1);
- Изолированный логический сигнал «Готовность 2» (READY2);
- Изолированный логический сигнал «Частота равна О» (F=0);
- Изолированный логический сигнал «Частота равна заданной» (F=Rеf).
Логические сигналы могут быть использованы для контроля состояния преобразователя устройствами автоматики. Сигналы формируются системой управления в виде «сухих контактов», активный уровень сигнала соответствует замкнутому состоянию контакта. Нагрузочная способность выходов ±250 В, 100 мА.
Логический сигнал «Готовность 1» (READY1) формируется при отсутствии активного состояния защит первой группы.
Логический сигнал «Готовность 2» (READY1) формируется при отсутствии активного состояния защит второй группы.
Логический сигнал «Частота равна О» (F=0) формируется, когда частота основной гармоники выходного напряжения преобразователя равна нулю.
Логический сигнал «Частота равна заданной» (F=Ref) формируется, когда программируемый задатчик интенсивности выдает постоянное задание и частота основной гармоники выходного напряжения преобразователя соответствует этому заданию.
Последовательный порт RS-485
Двунаправленный изолированный последовательный канал в стандарте RS-485 может быть использован для организации управления от контроллера, программируемого персонального компьютера или системы автоматизации более высокого уровня, а также для двустороннего обмена диагностической информацией с объектом управления при согласовании соответствующего протокола.
Порт сконфигурирован для работы в полудуплексном режиме. Максимальное напряжение изоляции - 1600В. Максимальная скорость передачи / приема данных 2,5 Мбод.
Система защит
Реализует две группы защит: быстродействующие, срабатывание которых мгновенно блокирует привод, сбрасывает выходной логический сигнал «Готовность 1» (READY1) и отключает силовое питание преобразователя, и медленнодействующие, мгновенно сбрасывающие выходной логический сигнал «Готовность 2» (READY2) и блокирующие привод с выдержкой времени.
К первой группе защит относятся:
- максимально-токовая защита преобразователя;
- защита от пропадания питания цепей управления;
- защита от сбоев программного обеспечения;
- защита от превышения напряжения;
- защита от понижения напряжения;
- защита от аварии узла сброса энергии.
Максимально-токовая защита преобразователя выполняется путем контроля возникновения режима короткого замыкания в инверторе, замыкания выходных фаз между собой и на корпус с мгновенным запиранием силовых ключей и отключением от сети [12]. Защита от замыканий во входных цепях и внутренних замыканий выпрямителя на корпус выполняется внешним автоматическим выключателем или плавкими вставками.
Защиты от повышения и понижения напряжения выполняются по сигналу датчика в звене постоянного напряжения. Порог срабатывания защиты от повышения напряжения составляет +20% от номинального значения линейного напряжения сети. Порог срабатывания защиты от понижения напряжения и обрыва фазы составляет минус 15% от номинального значения линейного напряжения сети.
Ко второй группе защит относятся:
- время - токовая защита двигателя;
- температурная защита преобразователя;
- температурная защита двигателя (при наличии встроенного датчика температуры);
- защита от аварии технологического механизма.
Защиты второй группы выполняются программными средствами по сигналам датчиковой системы. Пороги срабатывания защит могут быть перепрограммированы пользователем.
Диагностика срабатывания защит выполняется отображением соответствующих флагов в строке состояния встроенного пульта управления.
13.3 Описание функциональной схемы преобразователя частоты
Преобразователь с промежуточным звеном постоянного тока позволяет регулировать частоту как вверх, так и вниз от частоты питающей сети; он отличается высоким КПД (около 0,96), значительным быстродействием, малыми габаритами, сравнительно высокой надежностью и бесшумен в работе.
Рис.13.3. Структурная схема статического преобразователя частоты с промежуточным звеном постоянного тока
Для преобразователей большей мощности (от 20 кВт и выше) с относительно большим диапазоном регулирования выпрямленного напряжения (до 20:1) используется трехфазный полностью управляемый выпрямитель, обычно выполняемый по мостовой схеме.
В тех случаях, когда инвертор питается от сети постоянного тока или от неуправляемого выпрямителя, применяется ШИР напряжения.
Системы с ШИР могут обеспечить большой диапазон регулирования выходного напряжения и позволяют уменьшить габариты фильтрующих устройств. Питание инвертора от неуправляемого выпрямителя через ШИР позволяет получить высокий коэффициент мощности на входе преобразователя частоты во всем диапазоне регулирования. Недостатками преобразователя частоты с ШИР на входе инвертора являются необходимость установки силового тиристора, рассчитанного на всю мощность, потребляемую инвертором, снижение КПД преобразователя из-за дополнительного преобразования энергии (потери мощности в ШИР), усложнение схемы преобразователя и снижение его надежности, поэтому ШИР на входе инвертора используется в основном только при наличии сети постоянного тока.
В случае применения в преобразователях частоты автономных инверторов напряжения с фазной или индивидуальной коммутацией тиристоров или транзисторных инверторов можно совместить в самом инверторе функции инвертирования и регулирования напряжения методом ШИМ. Такие тиристорные инверторы и их системы управления существенно сложнее рассмотренных инверторов с межфазной коммутацией, а КПД их ниже из-за повышенных потерь, связанных с высокой частотой коммутации тиристоров.
Несмотря на этот недостаток инверторы с индивидуальной и фазовой коммутацией тиристоров (и транзисторные) используются в весьма перспективных преобразователях частоты с инверторами с ШИМ, применяемых в приводах с глубоким регулированием скорости. Отличительной особенностью этих инверторов является не только возможность регулирования в них как напряжения, так и частоты от нуля до номинального значения, но и получение формы выходного тока, близкой к синусоидальной. Это позволяет в таких системах обеспечить весьма широкий диапазон регулирования угловой скорости асинхронного двигателя и уменьшить потери в нем от высших гармоник напряжения. При использовании инверторов с ШИМ отпадает необходимость в источнике регулируемого выпрямленного напряжения, что упрощает силовую схему и позволяет получить коэффициент мощности преобразователя, близкий к единице.
13.4 Описание электрической принципиальной схемы преобразователя частоты
Рис.13.4. Электрическая принципиальной схема ПЧ
Заключение
Частотно-регулируемый электропривод, в общих чертах состоит из трехфазного электродвигателя переменного тока и инвертера, который обеспечивает, как минимум, плавный пуск электродвигателя, его остановку, изменение скорости и направления вращения. Возможность подобного регулирования улучшает динамику работы электродвигателя и, тем самым, повышает надежность и долговечность работы технологического оборудования. Более того, инвертер позволяет внедрить автоматизацию практически любого технологического процесса. При этом создается система с обратной связью, где инвертер автоматически изменяет скорость вращения электродвигателя таким образом, чтобы поддерживать на заданном уровне различные параметры системы, например, давление, расход, температура, уровень жидкости и т.п.
За счет оптимального управления электродвигателем в зависимости от нагрузки, потребление электроэнергии агрегатах снижается на 40-50%, а пусковые токи, составляющие 600-700% от номинального тока и являющиеся бичом для пуско-регулирующей аппаратуры, исчезают совсем. Таким образом, применение регулируемых электроприводов на основе частотных преобразователей позволяет создать новую технологию энергосбережения, в которой не только экономится электрическая энергия, но и увеличивается срок службы электродвигателей и технологического оборудования в целом.
В дипломной работе рассмотрена модернизация электропривода главного подъёма стрелочного крана. Был выбран асинхронный двигатель и преобразователь частоты. Была рассмотрена безопасность и экологичность проекта, а также технико-экономическое обоснование проекта.
В соответствии с заданием на дипломный проект была рассмотрена конструкция портального крана «Кондор», описан электропривод механизма подъема. Выбран асинхронный электродвигатель для электропривода механизма подъема типа 4А200M6Y3; кВт; = 1000 об/мин; Uн = 380В.
Согласно предъявляемым требованиям к электроприводу механизма подъема, путем поиска в Internet, в качестве привода был выбран преобразователь частоты серии АПЧ, описаны его назначение, технические характеристики, устройство и принцип работы.
Проведен статический расчет привода, в результате которого были определены параметры объекта регулирования.
Для анализа динамики были рассчитаны передаточные функции звеньев структурной схемы, по которым были построены на ПЭВМ переходные процессы с использованием пакета MatLab.
При пуске двигателя без задатчика интенсивности пусковой ток превышает допустимый ток преобразователя в 6 раз, что невозможно. Для ограничения пускового тока на уровне допустимого значения (1,3IH) применен задатчик интенсивности с постоянной времени ТЗИ=0,25с. При ограничении пускового тока разгон двигателя проходит плавно, без перерегулирования. Поэтому переходные процессы затянуты по времени. Время переходного процесса без нагрузки составляет 0,36с, а под нагрузкой 0,4с.
В разделе безопасность жизнедеятельности разработаны технические и организационно-технические меры по снижению влияния опасностей и вредностей на организм человека при эксплуатации крана, а также оценена опасность для работников предприятия и населения при возникновении угрозы ядерного взрыва.
В экономической части проекта был рассчитан годовой экономический эффект от модернизации и внедрения электропривода АПЧ, который составляет 168347,54руб. Срок окупаемости проектируемой системы составил 0,4 года.
Список литературы
1. Автоматизированный электропривод переменного тока. Эпштейн И. И.-- М: Энергоиздат, 1982. -- 192 с.
2. Математическое моделирование электроприводов переменного тока с полупроводниковыми преобразователями частоты Шрейнер Р.Т. Системы подчиненного регулирования электроприводов:
3. Оптимальное частотное управления асинхронным электроприводом: Учебник/ Под ред. Р.Т.Шрейнер, Ю.А. Дмитренко. Кишинев «Штиница», 1982 225 с.
4. Ключев В.П., Терехов В.М. Электропривод и автоматизация общепромышленных механизмов: учебник для вузов. - М.: Энергия, 1980. - 360 с.
5. Соколов М.М. Автоматизированный электропривод общепромышленных механизмов: учебник для вузов. - М.: Энергия, 1976. - 488 с.
6. Белов М.П., Новиков В.А., Рассудов П.H. Автоматизированный электропривод типовых производственных механизмов и технологических комплексов: Учебник для вузов/ Белов М.П., Новиков В.А., Рассудов JI.I I. - М.: Издательский центр «Академия», 2004. - 576 с.
7. Соколова Е.М. Электрическое и электромеханическое оборудование: Общепромышленные механизмы и бытовая техника: Учеб. пособие для студ. Учреждений сред. Проф. Образования. - М: Мастерство, 2001. - 224 с.
8. Онищенко Г.Б. Электрический привод. - М.: РАСХН, 2003. - 320 с.
9. Алиев Н.И., Казанский С.Б. Кабельные изделия. Справочник М.: ИП Радио СОФТ,2002-224с.
10. Алиев Н.И. Справочник по электротехнике и электрооборудованию. Учебное пособие для ВУЗов - М.: Высшая школа 2000-225с.
11. Алиев Н.И. Электрический справочник М: Радио СОФТ ,2001-384с.
12. Алиев Н.И. Электрические аппараты. Справочник - М: Издательское предприятие Радио СОФТ - 2004-256с.
13. Асинхронные двигатели серии 4 А : Справочник - СПб: Бурса, 2002-504с.
14. Белов М.П. и др. Автоматизированный электропривод типовых производственных механизмов и комплексов. М: «Академия»,2004-576с.
15. Кацман М.М. Справочник по электрическим машинам. Учебное пособие для ССУЗов - М: «Академия» 2005-480с.
16. Кацман М.М. Электрический привод Учебник для ССУЗов М: «Академия» , 2005-384с.
17. Кацман М.М. Электрические машины Учебное пособие М: «Академия», 2003-496 с.
18. Ковчин С.А., Сабин Ю.А. Теория электропривода Учебник для УЗов. СПб Энерго атом издат. С-Петербургское изд. 2000-496с.
19. Москаленко В.В. Электрический привод. Учебное пособие для ССУЗов - М: Мастерство. Высшая школа 2000-368с.
20. ПУЭ-Н-т центр по безопасности и промышленности ,2005-584с.
21. Соколова Е.М. Электрическое и электромеханическое оборудование. Учебное пособие для ССУЗов - М: Мастерство ,2001-224с.
22. Собуть С.В. Пожарная безопасность предприятия Справочное издание : Пожарная книга, 2004-496с.
23. Охрана труда в машиностроении: Учебник/ Под ред. Е.Я.Юдина и С.В.Белова. М.: Машиностроение, 1983. 432 с.
24. Силовые полупроводниковые преобразователи в металлургии: Справочник/С.Р.Резинский, Б.И.Мошкович, И.Х.Евзеров, М.М.Внеделанд. М.: Металлургия, 1976. 184 с.; ил.
25. Справочник по кранам Александров М.П. Л Машиностроение,1988г
26. Справочник по расчётам механизмов подъёмно-транспортных машин / А.В.Кузьмин Ф.Л.Марон Высшая школа 1983.
27. Справочник по электрическим машинам. Том2/ И.П.Копылов, Б.К.Клоков-М.:Энергоатомиздат, 1989.- 688 с.
28. Теория электропривода: Учеб.пособие / Б.И.Фираго, Л.Б. Павльчик. Минск: ЗАО «Техноперспектива»,2004.- 527с.
29. Электромагнитные и электромеханические процессы в частотно - регулируемых асинхронных электроприводах. Поздеев А.Д Чебоксары, 1998. 172 с.
30. Энергосберегающий асинхронный электропривод: Учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений / И.Я. Браславский, 3. Ш. Ишматов, В. Н. Поляков; Под ред. И. Я. Браславского. -- М.: Издательский центр «Академия», 2004. -- 256 с.
Приложение А
Расчет переходных процессов
В данном разделе будут исследованы переходные процессы по управляющему и возмущающему воздействию.
Для расчета переходных процессов необходимо определить передаточные функции звеньев системы в числовом виде:
По полученным передаточным функциям звеньев системы, составлена схема моделирования, которая приведена на рис.А.1.
Расчет переходных процессов выполним в системе MatLab.
Для ограничения пускового тока в пределах допустимого для преобразователя (1,3IH) используется задатчик интенсивности.
Графики переходных процессов, полученных в результате моделирования представлены рис. А.2 - А.7.
Анализ переходных процессов показывает, что при пуске двигателя без задатчика интенсивности пусковой ток превышает допустимый ток преобразователя в 6 раз, что недопустимо. Для ограничения пускового тока на уровне допустимого значения (1,3IH) для преобразователя используем задатчик интенсивности с постоянной времени ТЗИ=0,25с.
При ограничении пускового тока разгон двигателя проходит плавно, без перерегулирования. Поэтому переходные процессы затянуты по времени. Время переходного процесса без нагрузки составляет 0,36с, а под нагрузкой 0,4с. Однако для наших условий это допустимо.
Рис. А.1. Схема моделирования электропривода
Рис. А.2. График переходного процесса скорости при пуске на холостом ходу без ЗИ
Рис. А.3. График переходного процесса тока при пуске на холостом ходу без ЗИ
Рис. А.4. График переходного процесса скорости при пуске на холостом ходу с ЗИ, ТЗИ=0,25с
Рис. А.5. График переходного процесса тока при пуске на холостом ходу с ЗИ, ТЗИ=0,25с
Рис. А.6. График переходного процесса скорости при пуске под нагрузкой с ЗИ, ТЗИ=0,25с
Рис. А.7. График переходного процесса тока при пуске под нагрузкой с ЗИ, ТЗИ=0,25с
Приложение Б
Безопасность жизнедеятельности
Социальное значение безопасности жизнедеятельности
На современном уровне развития научно-технического прогресса человеку часто приходится сталкиваться с различными машинами, механизмами, оборудованием, как на рабочем месте, так и в быту. С одной стороны научно-технические достижения облегчают физическую и умственную работу человека, что создает благоприятные условия для существования и развития человека. Но с другой стороны жизнь и здоровье человека при этом подвергаются различным опасностям. Повышение технической оснащенности предприятий приводит к увеличению несчастных случаев и профессиональных заболеваний на производстве, если не выполнять требования и нормы по охране труда.
...Подобные документы
Расчет 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 25.04.2015Назначение автомобильного крана АБКС-5, его конструкция и режим работы. Проектирование принципиальной электрической схемы электропривода, выбор аппаратов его управления и защиты. Расчет номинального тока электродвигателей и электромагнитных пускателей.
реферат [1,2 M], добавлен 04.09.2012Крановое оборудование как средство комплексной механизации отраслей народного хозяйства. Формулирование требований к автоматизированному электроприводу и системе автоматизации. Параметры и проектирование расчётной схемы механической части электропривода.
дипломная работа [1,6 M], добавлен 17.10.2013Расчет 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 08.01.2014Детальная характеристика скалярного управления частотно-регулируемого асинхронного электропривода. Сущность разомкнутых и замкнутых систем частотного управления. Анализ схемы линеаризованной системы при работе АД на участке механической характеристики.
презентация [181,5 K], добавлен 02.07.2014Выбор 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 14.11.2012Конструкция асинхронного электродвигателя. Асинхронные и синхронные машины. Простые модели асинхронного электропривода. Принцип получения движущегося магнитного поля. Схемы включения, характеристики и режимы работы трехфазного асинхронного двигателя.
презентация [3,0 M], добавлен 02.07.2019Краткое описание цеха прокатки широкополочных балок. Технология прокатки и отделки двутавров. Устройство нажимного механизма. Требования к электроприводу. Расчет момента сопротивления. Оценка работоспособности электропривода по перегрузке и нагреву.
дипломная работа [3,7 M], добавлен 25.03.2014Проект электропривода грузового лифта заданной производительности. Определение передаточного числа и выбор редуктора приводного двигателя с короткозамкнутым ротором, расчет перегрузочной способности. Параметры схем включения пуска и торможения двигателя.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 08.10.2012Условия работы и требования, предъявляемые к электроприводу компрессора бурового станка. Расчет мощности и выбор двигателя, управляемого преобразователя. Структурная и принципиальная схемы электропривода. Синтез регуляторов системы управления приводом.
курсовая работа [970,7 K], добавлен 04.12.2013История развития и сферы применения электропривода. Назначение и основные параметры мостовых кранов, виды их электрооборудования. Расчет мощности приводного механизма, выбор аппаратуры управления и защиты. Разработка схемы соединений, устройство тормозов.
курсовая работа [97,9 K], добавлен 04.09.2012Построение нагрузочной диаграммы электродвигателя привода. Определение необходимой мощности асинхронного двигателя привода. Расчет продолжительности пуска электродвигателя с нагрузкой. Электрическая схема автоматического управления электродвигателем.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 07.05.2019Назначение электрооборудования и основные технические характеристики пассажирского лифта. Техническое обоснование выбора электропривода. Выбор рода тока и величины напряжения. Расчет мощности электропривода. Построение механической характеристики.
курсовая работа [153,8 K], добавлен 24.02.2013Регулирование 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 15.01.2014Описание технологической схемы электропривода. Проверка двигателя по пусковому моменту. Построение механических характеристик рабочей машины и электропривода. Выбор аппаратуры управления и защиты. Расчет устойчивости системы двигатель-рабочая машина.
курсовая работа [165,0 K], добавлен 18.12.2014Назначение и техническая характеристика крана. Расчет мощности и выбор двигателя привода. Определение электрических параметров и выбор тиристорного преобразователя и его элементов и устройств. Выбор основных электрических аппаратов управления и защиты.
курсовая работа [6,7 M], добавлен 09.01.2013Назначение и технические характеристики станка 16К20Т1. Выбор двигателя и преобразователя. Назначение и устройство электропривода типа "Кемрон". Обоснование модернизации и расчет эксплуатационных затрат. Организация планово-предупредительного ремонта.
дипломная работа [2,0 M], добавлен 04.06.2013Расчетная схема электропривода, его структура и принцип действия. Приведение противодействующих моментов и сил к валу двигателя. Электромеханические характеристики двигателей, их формирование и обоснование. Релейно-контакторные системы управления.
курсовая работа [2,0 M], добавлен 05.02.2015Принцип действия трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. Конструкция асинхронного двигателя с фазным ротором. Снижение тока холостого хода. Магнитопровод и обмотки. Направление электромагнитных сил. Генераторный режим работы.
презентация [1,5 M], добавлен 09.11.2013Техническая характеристика, устройство и режим работы электропривода мостового электрического крана. Выбор системы электропривода, метода регулирования скорости и торможения. Расчет мощности, выбор типа электродвигателя и его техническая проверка.
курсовая работа [117,9 K], добавлен 25.11.2014
