Расчет электрического привода
Выбор мощности двигателя по нагрузочной диаграмме. Механические характеристики двигателя постоянного тока. Переходные процессы торможения. Контроль времени разгона двигателя на ступенях пуска с помощью реле времени, управляемые контакторами ускорения.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 24.12.2017 |
| Размер файла | 637,4 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/
Задание на расчет
Требуется:
Выбрать мощность электродвигателя по нагрузочной диаграмме.
Построить механическую характеристику ДПТ.
Произвести расчет пусковых и тормозных резисторов.
Произвести расчет переходного процесса пуска и торможения двигателя.
Разработать схемы автоматического управления двигателем.
Исходные данные:
|
№ вар. |
I1, A |
I2, A |
I3, A |
I4, A |
T1, сек |
T2, сек |
T3, сек |
T4, сек |
Пуск |
Тормо-жение |
Авто-матиз. |
|
|
30 |
20 |
150 |
340 |
40 |
2,5 |
1 |
0,5 |
2 |
Н |
ДТ |
Току |
Содержание
Введение
1. Выбор мощности двигателя по нагрузочной диаграмме
2. Построение механической характеристики ДПТ. Пусковая диаграмма
3. Переходные процессы торможения
4. Разработка схемы автоматического управления двигателем
Введение
двигатель торможение реле контактор
Электрический привод (ЭП) является энергетической основой технологических и производственных процессов, которые реализуются за счет механической энергии. Приводя в движение исполнительные органы (ИО) рабочих машин и механизмов и управляя этим движением с заданным качеством, ЭП обеспечивает добычу полезных ископаемых, изготовление и обработку различных изделий и материалов, перемещение людей и грузов, и выполнение многих других технологических операций с наилучшими техническими и экономическими показателями.
Более 60 % вырабатываемой в стране электроэнергии потребляется электрическим приводом.
1. Выбор мощности двигателя по нагрузочной диаграмме
Надежная и экономическая работа электропривода возможна только при правильном выборе мощности электродвигателя. Правильно выбранный электродвигатель при работе должен быть полностью загружен и в то же время не перегреваться сверх допустимых пределов. В связи с тем, что большинство электроприводов работают с переменной нагрузкой и в различных режимах (длительном, кратковременном или повторно-кратковременном), выбор мощности электродвигателя должен быть произведен в каждом отдельном случае с учетом конкретных условий его работы.
Методом эквивалентного тока можно пользоваться почти во всех случаях при определении мощности двигателя, кроме тех, когда необходимо учитывать изменение «постоянных потерь» - потерь в стали и на трение в двигателе.
Эквивалентный ток двигателя:
Так как и , то можно найти мощность на валу, а также потребляемую мощность двигателя:
· Потребляемая мощноть:
· Мощность на валу:
Коэффициент запаса находится в пределе от 1,1 до 1,3
Строим нагрузочную диаграмму:
Рис 1. Нагрузочная диаграмма
По нагрузочной диаграмме определяем
|
Тип двигателя |
кВт |
А |
Ом |
, |
А |
||
|
П81 |
1500 |
32 |
166,0 |
0,075 |
2,7 |
1,64 |
Номинальный ток:
Проверим двигатель по перегрузочной способности:
335,28>145,45
Следовательно, двигатель П81 проходит по перегрузочной способности.
2. Построение механической характеристики ДПТ. Пусковая диаграмма
Для выполнения графического расчета резисторов вначале по каталожным данным двигателя рассчитывают и строят естественную скоростную или механическую характеристику и определяют его номинальное сопротивление. Затем строят искусственные характеристики
a) Номинальная частота вращения
Ток двигателя:
Номинальный момент двигателя:
b)
Угловая скорость
Ток короткого замыкания:
Значение критического момента:
Номинальное сопротивление
Строим механическую характеристику двигателя постоянного тока:
Для выполнения графического расчета резисторов вначале по каталожным данным двигателя рассчитывают и строят естественную скоростную или механическую характеристику и определяют его номинальное сопротивление. Затем строят искусственные характеристики, задаваясь токами или моментами переключения в зависимости от режима пуска на 10-20% большими токами или моментами.
Рис 2. Механическая характеристика ДПТ
Расчет сопротивлений при пуске:
Рассчитываем сопротивление каждой ступени:
Сопротивление пускового реостата
Расчет сопротивлений при динамическом торможении :
Рассчитываем сопротивления каждой ступени:
Сумма сопротивлений:
1) Расчет переходного процесса пуска двигателя
1. Постоянная интегрирования:
2. Находим частоту вращения каждой ступени в процессе пуска
3. Сопротивления ступеней
4. Постоянная времени
где-это сопротивление ступени
- Постоянная интегрирования
- момент инерции двигателя, который можно найти по формуле:
,
После чего найдем постоянные времени каждой ступени
5. Время разгона двигателя:
6. Подставляя значения в формулу для нахождения найдем частоту вращения:
7. Ток, при котором двигатель начинает работу на новой ступни
Ток, при котором происходит переключение
Для каждой ступени значения щ и i заносим в соответствующие таблицы:
Для первой ступени
|
t |
0 |
0,3 |
0,6 |
0,79 |
|
|
0 |
15,86 |
31,73 |
63,46 |
||
|
I |
211 |
190 |
140 |
129 |
Для второй ступени
|
t |
0 |
,122 |
0,245 |
0,49 |
|
|
63,46 |
72,5 |
82,63 |
101,8 |
||
|
I |
211 |
190 |
140 |
129 |
Для третей ступени
|
t |
0 |
0,007 |
0,14 |
0,28 |
|
|
101,8 |
109,5 |
115,9 |
130,15 |
||
|
I |
211 |
190 |
140 |
129 |
Для четвертой ступени
|
t |
0 |
0,04 |
0,08 |
0,16 |
|
|
130,15 |
133,2 |
136,5 |
139,41 |
||
|
I |
211 |
190 |
140 |
129 |
Теоретически переходные процессы заканчиваются за бесконечно большое время. На практике переходные процессы считают законченными за время равное 4ТМ4
t5 = 4ТМ5 = 4·0,175 = 0,7 с
|
t |
0 |
0,175 |
0,35 |
0,7 |
|
|
139,41 |
145,5 |
151,2 |
157,39 |
||
|
I |
211 |
190 |
140 |
129 |
Рис 3. График реостатного пуска
3. Переходные процессы торможения
Динамическое торможение равняется частоте вращения двигателя, поэтому по формуле определяем для каждой ступени тормозной характеристики:
Ток в процессе тормоза находится по формуле:
4. Разработка схемы автоматического управления двигателем
Пусковые диаграммы и показывают, что шунтирование ступеней пускового резистора должно происходить через определённые промежутки времени. Этим и определяется возможность создания схем управления в функции времени. Для автоматизации пуска используются различные реле времени с соответствующей выдержкой времени.
Управление в функции времени требует контроля времени разгона двигателя на каждой ступени пуска с последующим воздействием на соответствующий аппарат. Контроль времени в таких схемах осуществляется с помощью реле времени, которые управляют контакторами ускорения.
Торможение в функции времени может быть использовано при реактивном статическом моменте нагрузки, при этом уставка реле времени РВ должна быть равна или несколько более времени торможения. Если же момент нагрузки оказывается активным, а уставка реле времени РВ больше времени торможения, то двигатель начнёт реверсироваться ещё до его отключения, что может быть нежелательным. Поэтому при активной нагрузке по окончании торможения и при отключении двигателя от сети его вал должен быть заторможен механическим тормозом.
Строим схемы управления пуском и управления динамическим торможением в функции времени для четырех ступеней:
Рис 4. Схема пуска и динамического торможения в функции времени
Рис 5. Схема динамического торможения в функции времени
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Основные способы пуска двигателя постоянного тока. Схема пуска в функции времени. Главные способы управления током. Порядок расчёта сопротивлений ступеней пуска и выдержек реле времени. Определение сопротивления первой ступени пускового реостата.
лабораторная работа [329,7 K], добавлен 01.12.2011Расчет и построение естественных и искусственных характеристик двигателя постоянного тока независимого возбуждения. Характеристики при пуске и торможении. Определение времени разгона привода. Графоаналитическое решение уравнения движения электропривода.
курсовая работа [313,4 K], добавлен 02.05.2011Переходные процессы электропривода постоянного тока при пуске в три ступени. Номинальное напряжение якоря. Расчет ступеней двигателя постоянного тока. Расчетное время работы на ступенях. Моделирование ситуаций при изменении расчетного времени работы.
контрольная работа [156,3 K], добавлен 04.03.2012Создание выдержки времени при передаче электрических сигналов в системах автоматики и телемеханики с помощью реле времени. Подача сигнала на сцепление двигателя с редуктором. Особенности реле времени постоянного тока и с электромагнитным замедлением.
практическая работа [78,0 K], добавлен 12.01.2010Моделирование пуска двигателя постоянного тока ДП-62 привода тележки слитковоза с помощью пакета SciLab. Структурная схема модели, ее элементы. Паспортные данные двигателя ДП-62, тип возбуждения. Диаграмма переходных процессов, построение графика.
лабораторная работа [314,7 K], добавлен 18.06.2015Отображение двигателя в режиме динамического торможения. Расчет пускового реостата и построение пусковых характеристик для двигателя постоянного тока с параллельным возбуждением. Запись уравнения скоростной характеристики с учетом требуемых параметров.
контрольная работа [1002,6 K], добавлен 31.01.2011Основные этапы проектирования электрического двигателя: расчет параметров якоря и магнитной системы машины постоянного тока, щеточно-коллекторного узла и обмотки добавочного полюса. Определение потери мощности, вентиляционных и тепловых характеристик.
курсовая работа [411,3 K], добавлен 11.06.2011Выбор рода тока и напряжения двигателя, его номинальной скорости и конструктивного исполнения. Расчёт мощности и выбор электродвигателя для длительного режима работы. Устройство и принцип действия двигателя постоянного тока. Выбор двигателя по мощности.
курсовая работа [3,5 M], добавлен 01.03.2009Номинальные скорость и мощность, индуктивность обмотки якоря, номинальный момент. Электромагнитная постоянная времени. Сборка модели двигателя постоянного тока. Задание параметров электрической части двигателя, механической части момента инерции.
лабораторная работа [282,5 K], добавлен 18.06.2015Начальные данные проектируемого двигателя постоянного тока. Выбор главных размеров, расчёт геометрии зубцовой зоны, выбор материала и расчет параметров двигателя. Вычисление характеристик намагничивания машины. Коммутационные параметры, расчет обмоток.
курсовая работа [687,9 K], добавлен 07.09.2009Аналитический расчет коллекторного двигателя постоянного тока с возбуждением от феррит бариевых постоянных магнитов. Определение размеров двигателя. Подбор обмотки якоря. Расчет параметров коллекторов и щетки. Потери и коэффициент полезного действия.
курсовая работа [241,5 K], добавлен 31.05.2010Построение 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 07.05.2019Построение схем управления по принципу времени в качестве датчиков. Электронные реле времени. Время разряда конденсатора. Электромеханическое и электромашинное реле скорости. Схема двигателя постоянного тока, используемого в качестве датчика скорости.
реферат [1004,2 K], добавлен 15.01.2012Паспортные данные асинхронного двигателя. Моделирование схемы в пакете SkyLab. Переходные процессы фазного тока и угловой скорости при пуске двигателя. Переходные процессы электромагнитного момента и угловой скорости. Динамическая пусковая характеристика.
лабораторная работа [270,3 K], добавлен 18.06.2015Расчет системы автоматизированного электропривода рабочей машины. Определение мощности асинхронного двигателя привода. Проверка правильности выбора мощности двигателя по нагреву методом средних потерь. Расчет механической характеристики рабочей машины.
курсовая работа [334,3 K], добавлен 24.03.2015Предварительный выбор мощности асинхронного двигателя. Приведение статических моментов и моментов инерции к валу двигателя. Построение механических характеристик электродвигателя. Расчет сопротивлений и переходных процессов двигателя постоянного тока.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 14.12.2011Предварительный выбор и расчет двигателя постоянного тока. Определение его среднеквадратичного момента и предварительной мощности. Математическая модель двигателя независимого возбуждения. Потери при пуске и торможении. Определение средневзвешенного КПД.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 18.06.2015Проектирование двигателя постоянного тока с мощностью 4,5 кВт, степенью защиты IP44. Выбор электромагнитных нагрузок. Расчет обмотки якоря, магнитной цепи, обмотки добавочных полюсов. Рабочие характеристики двигателя со стабилизирующей обмоткой и без нее.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 07.05.2014Номинальная мощность и скорость. Индуктивность якорной обмотки, момент инерции. Электромагнитная постоянная времени. Модель двигателя постоянного тока. Блок Step и усилители gain, их главное назначение. График скорости, напряжения, тока и момента.
лабораторная работа [456,6 K], добавлен 18.06.2015Конструкция и принцип действия электрических машин постоянного тока. Исследование нагрузочной, внешней и регулировочной характеристик и рабочих свойств генератора с независимым возбуждением. Особенности пуска двигателя с параллельной системой возбуждения.
лабораторная работа [904,2 K], добавлен 09.02.2014
