Розрахунок та вибір силових частин електропривода

РЕФЕРАТ

ПЗ: 72 с., 13 рисунків, 2 таблиці.

Об’єкт дослідження – реверсивний тиристорний електропривод постійного струму, мостовий кран.

Мета роботи – проектування силової ланки та керуючої частини системи автоматичного керування промислового мостового крана.

Метод – розрахунково-аналітичний, з використанням стандартних пакетів: MatLab, Word, Компас.

В даному дипломному проекті розроблений електропривод візка мостового крана вантажністю 32 тонни з перетворювачем виконаним за мостовою схемою з сумісним керуванням. Вибраний двигун головного руху візка мостового крану. Вибрані елементи тиристорного перетворювача. Розрахована система автоматичного регулювання швидкості. Розроблені питання стосовно охорони праці.

 

МОСТОВИЙ КРАН, РЕДУКТОР, ЕЛЕКТРОПРИВОД, МОДУЛЬНИЙ ОПТИМУМ, СИМЕТРИЧНИЙ ОПТИМУМ, СИСТЕМА АВТОМАТИЧНОГО КЕРУВАННЯ, ТИРИСТОРНИЙ ПЕРЕТВОРЮВАЧ, РЕАКТОР, РЕГУЛЯТОР ШВИДКОСТІ, РЕГУЛЯТОР СТРУМУ, РЕГУЛЯТОР ПОТОКУ.

ЗМІСТ

Вступ.......................................................................................................... 7

1 Розрахунок та вибір силових частин електропривода......................... 9

1.1 Навантажувальні діаграми швидкості робочої машини.................... 9

1.2 Навантажувальні моменти робочої машини.................................... 13

1.3 Приведення статичних і динамічних моментів інерції до валу

двигуна............................................................................................... 18

1.4 Перевірка двигуна по нагріву і продуктивності.............................. 22

1.5 Вибір функціональної схеми............................................................. 24

1.6 Розрахунок параметрів силової ланки............................................. 25

1.7 Вибір автоматичного вимикача........................................................ 26

1.8 Вибір тиристорі................................................................................. 27

1.9 Вибір струмообмежувального реактора.......................................... 29

1.10 Розрахунок максимального фазного струму при трифазному

КЗ на вході ТП................................................................................. 30

1.11 Розрахунок і вибір зрівнюючих реакторів.................................... 31

1.12 Розрахунок згладжувального реактора......................................... 32

1.13 Розрахунок сумарної індуктивності в ланці постійного струму... 33

1.14 Розрахунок опорів електропривода............................................... 34

1.15 Розрахунок номінального значення ЕРС двигуна......................... 36

1.16 Визначення номінального значення множення магнітного потоку

на конструктивну постійну.............................................................. 36

1.17 Перевірка вірності вибору вторинної напруги силового

трансформатора............................................................................... 36

1.18 Розрахунок еквівалентних постійної часу...................................... 38

1.19 Розрахунок і побудова статичної передавальної характеристики

тиристорного перетворювача.......................................................... 39

1.20 Розрахунок та побудова зовнішньої регулювальної

характеристики ТП.......................................................................... 40

1.21 Розрахунок ККД електропривода.................................................. 42

2 Розрахунок двозонної систем керування електроприводом.............. 43

2.1 Розрахунок та вибір датчиків........................................................... 43

2.2 Розрахунок регулятору струму........................................................ 45

2.3 Розрахунок задатчика інтенсивності................................................ 47

2.4 Розрахунок регулятора швидкості (МО)......................................... 48

2.5 Розрахунок функціонального перетворювача, який задає криву

намагнічення...................................................................................... 51

2.6 Розрахунок регулятора потоку........................................................ 54

2.7 Розрахунок датчика ЕРС двигуна.................................................... 56

2.8 Розрахунок регулятора ЕРС............................................................. 59

2.9 Розрахунок та побудова статичних механічних характеристик..... 61

2.10 Моделювання електромеханічних процесів для спроектованої

системи електропривода.................................................................. 62

3 Охорона праці...................................................................................... 65

Висновок.................................................................................................. 71

Перелік посилань..................................................................................... 72

 

ВСТУП

Розвиток різних галузей народного господарства висуває різноманітні вимоги до систем автоматизованого електроприводу, який являє собою енергетичну основу механізації та автоматизації виробничих процесів, головним чином процесів, які пов’язані з використанням механічної енергії. Спеціалістами, які працюють в цій галузі, розроблені струнка теорія, яка базується на сучасних математичних методах; оригінальні важкі системи та комплекси, які призначені для автоматизації окремих механізмів та або технологічних процесів, а також методологія рішення подібного роду інженерних задач. Автоматизований електропривод практично вже давно оформився в самостійну галузь як в науковому, так і в технічному відносинах. Він виник на стику декількох наукових дисциплін — механіки, електротехніки, електроніки, теорії автоматичного керування, увібравши в себе їх методи та синтезувавши власну методологію як дослідів, так і рішення практичних задач.

Електроприводом називається електромеханічна система, за допомогою якої електрична енергія перетворюється в механічну. Він складається з електродвигуна, передавального та керуючого пристроїв, призначений для приведення в рух виконавчих органів робочої машини та керування цим рухом. Невід’ємна частина електропривода – це електрична машина постійного чи змінного струму.

Система автоматичного керування електроприводом – це сукупність технічних засобів, за допомогою яких здійснюється керування автоматизованим електроприводом.

Параметрами електропривода є швидкість, навантаження, діапазон регулювання, жорсткість механічної характеристики та електромеханічна постійна часу.

В установках, що потребують зміни напряму випрямленого струму, застосовуються реверсивні тиристорні електропривода. Реверсування струму може бути одержано за рахунок встановлення двох протилежно увімкнених комплектів тиристорів.

Двокомплектний реверсивний тиристорний перетворювач за способом керування підрозділяються на 2 класи: реверсивний тиристорний перетворювач з сумісним та роздільним керуванням.

Сумісне керування використовується, коли на обидва моста одночасно подаються імпульси керування. При сумісному керуванні одночасно проводять обидва моста.

Головним недоліком сумісного способу керування є наявність зрівнювальних струмів. З метою зменшення цих струмів використовуються зрівнювальні реактори, індуктивність яких залежить від необхідного обмеження величини зрівнювального струму.

Найбільш розповсюджений електропривод постійного струму.

Подальше вивчення даної дисципліни є невід’ємною частиною майбутнього прогресу.

Двигуна

Розрахунок сумарного приведеного моменту інерції.

Розрахунок моменту інерції зведеного до вала двигуна:

 

де — момент інерції гальмівного шківа, ;

— момент інерції редуктора, ;

— момент інерції двигуна, ;

— момент інерції рухомих мас, .

 

 

де — момент інерції відповідного колеса редуктора,

— передатній коефіцієнт відповідної пари колес, в.о..

 

Завантаженого візка:

 

Порожнього візка:

 

Завантаженого візка:

 

Порожнього візка:

 

 

Уточнені значення статичних та динамічних моментів інерції.

Уточнене значення динамічного моменту опору для режиму двигуна:

 

 

Візок завантажений:

 

 

Візок порожній:

 

Уточнене значення динамічного моменту опору для режиму генератора:

 

 

Візок завантажений:

 

 

Візок порожній:

 

Уточнене значення статичного моменту опору для режиму двигуна:

 

 

Візок завантажений:

 

 

Візок порожній:

 

 

Уточнене значення статичного моменту опору для режиму генератора:

 

 

Візок завантажений:

 

 

Візок порожній:

 

Загальний пусковий момент:

 

 

Візок завантажений:

 

 

Візок порожній:

 

 

Загальний гальмівний момент:

 

 

Візок завантажений:

 

Візок порожній:

 

 

Вибір функціональної схеми

 

Реверсивний ТП складається з двох нереверсивних ТП “В” (вперед) и “Н” (назад), які живляться від силового трифазного трансформатора. Автоматичний вимикач, призначений для захисту ТП при КЗ та перенавантаженнях по струму.

СІФУ-В, СІФУ-Н – система імпульсно-фазового управління вперед і назад. Призначені для формування імпульсів керування тиристорами.

Командний пристрій використовується для вводу сигналу завдання в САК електропривода.

Задатчик інтенсивності формує в часі лінійно-зростаючий чи лінійно-спадаючий сигнал напруги. За допомогою задатчик інтенсивності регулюються час розгону та гальмування ЕП, а також обмеження прискорення привода.

Регулювання швидкості двигуна від нуля до номінального значення відбувається за рахунок зміни напруги на якорі двигуна. Регулювання вище номінального значення відбувається за рахунок зміни збудження двигуна.

Функціональна схема наведена в графічному матеріалі.

Вибір тиристорів

 

Середній струм тиристора:

 

, (1.49)

де – коефіцієнт охолодження силового вентиля. При примусовій вентиляції тиристор встановлюють на заводський охолоджувач, =1; при природному охолодженні =0.33.

У нашому випадку приймаємо коефіцієнт охолодження рівним одиниці.

 

А. (1.50)

 

Напруга тиристора:

 

, (1.51)

 

де К_смакс — коефіціент мережі;

(1.4 – 1.5) – характеризує запас тиристорів.

 

В.

 

Тиристор обирається по максимально допустимому за період значенню струму А та за напругою тиристора .

Обираємо тиристор типу Т253-50-6 з наступними параметрами:

— струм тиристора — = 50 А;

— напруга тиристора — = 600 В;

— падіння напруги на тиристорі— Δ = 1,8 В;

— максимальний струм тиристора — А;

— кількість паралельних тиристорів — n =1 шт.

Розраховуємо тиристори для мосту випрямлення обмотки збудження.

 

А,

В.

 

Тиристор обирається по максимально допустимому за період значенню струму А та за напругою тиристора .

Обираємо тиристор типу Т25-6 з наступними параметрами

— струм тиристора — = 10 А;

— напруга тиристора — = 600 В.

 

Розрахунок регулятора ЕРС

Рисунок 2.6 — Структурна схема зовнішнього контуру регулятора ЕРС

 

Передавальна функція розімкненого контуру регулятора ЕРС згідно рисунку 2.6:

 

, (2.38)

 

(2.39)

 

Розраховуємо передаточну функцію розімкненого контуру регулятора ЕРС:

 

.

 

Рисунок 2.7 – Регулятор ЕРС. Схема принципова

 

Конструктивний розрахунок регулятора

З умови приймаємо, що..кОм МЛТ-0,25-10кОм.

 

(2.40)

мкФ.

 

У каталозі вибираємо з стандартного ряду конденсатор К73-17-63 В з наступними номінальними данними: В, мкФ.

 

кОм.

 

У каталозі вибираємо з стандартного ряду опір кОм. МЛТ-0,25-18кОм

, (2.41)

 

Приймаємо R₃ МЛТ – 0,25 – 5.1 кОм.

Передаточна функція замкненого контура регулятора ЕРС

 

, (2.42)

,

 

де .

Розраховуємо передаточну функцію замкненого контуру регулятора ЕРС:

 

,

.

 

ОХОРОНА ПРАЦІ

Охорона праці — це діюча на підставі відповідних законодавчих та інших нормативних актів система соціально-економічних, організаційно-технічних, санітарно-гігієнічних і лікувально-профілактичних заходів та засобів, що забезпечують збереження здоров'я і працездатності людини в процесі праці.

Законодавство про працю містить норми і вимоги з техніки безпеки і виробничої санітарії, норми, що регулюють робочий час і час відпочинку, звільнення та переведення на іншу роботу, норми праці щодо жінок, молоді, гігієнічні норми і правила тощо.

Предметом охорони праці як галузі знання є умови праці, а об’єктом її дослідження виступає виробнича система, яка включає людину, машину (виробниче устаткування) та середовище, в якому здійснюється виробничий процес.

Безпека праці при підйомі і переміщенні вантажів у значній мірі залежить від конструктивних особливостей підйомно-транспортних машин і відповідність їх правилам і нормам техніки безпеки технагляду.

Можливі загрози людському здоров’ю та життю від спроектованого мостового крана – це рухомі машини та механізми, обрив каната, сход крана з рейок, коротке замикання, враження струмом в разі дефектів заземлення, вібрація, шум, висока вологість, підвищена або знижена температура повітря робочої зони.

Від цих небезпек можуть виникнути аварійні ситуації або загроза для життя працівників.

Попадання людини під напругу може відбутися при обриві проводу, порушенні ізоляції, оголення проводів і пуску регулювальної апаратури.

Відсутність огорож від струмопровідних шинопроводів і тролей, а також несправність сигнальних електроламп вказують на наявність напруги, може призвести до електротравми. У разі проходження електричного струму через організм людини, він надає термічну, електролітичну дію, викликаючи місцеві і загальні електротравми.

Тіло людини - гарний провідник, бо на 60% — 80% воно складається з води та розчинних у ній електролітів. Ураження електрострумом залежить від питомого опору тіла, його ділянок шкіри, її вологості й навіть фізичного, психічного стану людини.

Результати уразливості електрострумом залежать також від типу струму. Змінний струм до 300 вольт більш небезпечний, ніж постійний. Струм промислової частоти 50 Гц більш небезпечний, ніж більшої частоти. Неприємні відчуття від дії електричного струму людина відчуває при його силі 0,6-1,5 мА змінного струму частотою 50 Гц та 5-7 мА постійного. Напругу організм людини відчуває з 24-42 Вольт змінного струму частотою 50 Гц.

Силу струму частотою 50 Гц у 50-80 мА називають граничною або що не відпускає і при подальшому збіль­шенні до 100 мА протягом 1-2 секунд відбуваються порушення в роботі серця (фібриляція — безладні скорочення шлуночків серця), припиняється кровообіг та дихання - наступає клінічна смерть. Це результат того, що на всій поверхні тіла людини знаходяться біологічно активні точки, опір в яких надзвичайно малий, наприклад на вушній раковині.

Довготривалий вплив на людину загальної вібрації призводить до розладу вестибулярного апарату, центральної та вегетативної нервових систем, захворювання органів травлення, а також серцево-судинної системи.

Найбільш неприємними і навіть небезпечною для здоров'я є дія загальної вібрації резонансних частот, при яких частота власних коливань тіла або окремих органів збігається з частотою примусових коливань. При цьому різко зростає амплітуда коливань тіла, посилюються фізіологічні реакції організму і можуть виникати механічні пошкодження тканин і органів.

Дія локальної вібрації на організм людини супроводжується тимчасовим або постійним зниженням больової, тактильної, температурної та вібраційної чутливості. Зниження віброчутливості (ВЧ) вважається критерієм впливу вібрації на організм. Найбільш виражене зниження ВЧ відбувається при дії високочастотних вібрацій в діапазоні 50-500 Гц з максимумом на частоті 250 Гц.

Місцева вібрація викликає порушення периферійного кровообігу і нервової системи та м'язово-суглобного апарату. Одночасна дія підвищеного шуму та вібрації, охолодження всього організму або кінцівок поглиблюють захворювання.

Дослідження показали, що шум завдає суттєвої шкоди здоров’ю людини, але й абсолютна тиша лякає і пригнічує її. Постійна дія сильного шуму може не лише негативно вплинути на слух, але й викликати інші шкідливі наслідки – дзвін у вухах, запаморочення, головний біль, підвищення втоми, зниження працездатності.

Шум має акумулятивний ефект, тобто акустичні подразнення, накопичуючись в організмі людини, все сильніше пригнічують нервову систему. Тому перед втратою слуху від впливу шумів виникає функціональний розлад центральної нервової системи.

Особливо шкідливий вплив шуму позначається на нервово-психічній діяльності людини. Процес нервово-психічних захворювань вищий серед осіб, що працюють у гомінких умовах, ніж у людей, що працюють у нормальних звукових умовах.

Шуми викликають функціональні розлади серцево-судинної системи; шкідливо впливають на зоровий і вестибулярний аналізатори; знижують рефлекторну діяльність, що часто стає причиною нещасних випадків і травм.

Основним джерелом шуму при роботі крана є працюючі двигуни, редуктори та ін.

Нормована характеристика — рівень звукового тиску (децибел). Людина сприймає шум при рівні звукового тиску до 100 дБ. При 100-120 дБ і частоті 2-5 Гц — утруднене ковтання. 125-137 дБ — летаргічний сон. 140 дБ — лопаються барабанні перетинки.

Небезпечними факторами пожежі, які впливають на людей, є: відкритий вогонь, іскри, підвищена температура навколишнього середовища, токсичні продукти горіння, дим, знижена концентрація кисню.

В результаті пожежі люди можуть отримати травми, такі як: опіки, отруєння продуктами горіння, психологічні травми, аж до летального результату.

Щоб запобігти негативному впливу виявлених небезпечних та шкідливих виробничих факторів на здоров’я працівників, попередити виникнення виробничого травматизму при виконання технологічного процесу, передбачається проведення наступних заходів загального характеру: раціональна організація робочих місць; регулярний контроль правильності всіх прийомів праці при виконанні операцій технологічного процесу; своєчасне проведення планово-попереджувальних ремонтів виробничого обладнання та інструменту, ефективне використання засобів індивідуального захисту, своєчасний контроль їх стану, дотримання потрібної (встановленої нормами) періодичності їхньої заміни; використання сучасних запобіжних пристроїв і огородження робочих зон; проведення систематичного контролю стану обладнання та допоміжних пристроїв та інших.

З метою попередження обслуговуючого персоналу, що знаходиться в безпосередній близькості від працюючого крана, при його пересуванні включається автоматично звуковий сигнал. Також звуковий сигнал включається при пересуванні вантажного візка.

З метою безпечного доступу до механізмів, запобіжних пристроїв, електроустаткування, передбачені майданчики, сходи, огородження по конструкції і розмірам, що відповідають правилам технагляду.

Для виключення можливості потрапляння людини в зону роботи механізмів, всі висувні частини механізмів і електроустаткування міцно закріплені і закриті огородженнями.

Для виключення обриву каната, при підйомі вантажу, вага якого перевищує номінальну вантажопідйомність більш ніж на 10%, передбачений обмежувач вантажопідйомності, автоматично вимикаючий механізм підйому при перевищенні номінальної вантажопідйомності, а також при збільшенні навантаження на вантажні канати вище допустимої від зсуву центру тяги грейфера, для виключення натягу і обриву каната при підйомі вантажу на неприпустиму висоту передбачений обмежувач висоти підйому.

Щоб уникнути сходу крана з рейок, в кінці шляху передбачені кінцеві вимикачі механізму пересування крана, які встановлені таким чином, що привод відключається дещо раніше, ніж відбувається контакт коліс крана з обмежувальним пристроєм. Ця відстань дорівнює половині гальмівного шляху крана.

Для зниження рівня загальної вібрації встановлюють амортизуючи прокладки в місцях кріплення кабіни до основної металоконструкції крана. Також встановлюються віброізолюючі сидіння, при цьому поліпшується і звукоізоляція.

Для зменшення шуму використані наступні заходи:

— зменшення рівня звукової потужності;

— правильна орієнтація шуму;

— звукоізоляція.

У даному мостовому крані передбачено захисне заземлення, яке представляє собою навмисне з'єднання з землею металевих частин обладнання, що знаходяться під напругою в звичайних умовах, але які можуть опинитися під ним у результаті порушення електроізоляції установки. Захист головних електричних ланцюгів крана здійснюється захисними пристроями з використанням автоматичних вимикачів з високою комутаційної захисною здатністю.

Захист від прямого контакту з частинами спроектованої системи захисту та контролю був виконаний наступними заходами:

- захист за допомогою кожухів. Активні частини закриваються кожухами у відповідності з технічними вимогами, щоб забезпечити ступінь захисту від прямого контакту не менш IP2X;

- захист шляхом ізоляції струмоведучих частин. Активні повністю покриті ізоляцією, зняти яку не можливо без її руйнування. Ця ізоляція має здатність витримувати механічні, електричні та термічні навантаження, хімічні впливи, яким вона може піддаватися в умовах експлуатації.

- захист розміщенням поза межами досяжності.

Захист від непрямого контакту реалізований за допомогою засобів, що перешкоджають контакту з частинами електрообладнання, що перебувають під високою напругою.

При використанні електроосвітлення в цеху при роботі мостового крана незалежно від кольору фону і контрастності об'єкта з фоном приймається освітленість, рівна 14 лк (робоче) і 0,5 лк (аварійне). Для робочого освітлення використовуються лампи типу 4Н-СМТ. Спосіб прокладання проводів ламп освітлення М-АПРТО/гт. Для аварійного освітлення використовуються лампи 6Л-ПУ-65. Спосіб прокладання проводів М-АПРТО.

Для забезпечення пожежної безпеки використовуються наступні заходи: вся апаратура управління розміщена в герметичному контейнері, електродвигуни всіх механізмів мають рівень захисту від зовнішнього середовища.

З метою забезпечення пожежної безпеки, в кабіні передбачений вуглекислотний вогнегасник, який використовується в цілях гасіння електропроводки та електрообладнання.

Таким чином, було визначено основні напрями дії щодо забезпечення охорони праці робітників, котрі матимуть справу з спроектованим мостовим краном. Також розроблені основні заходи захисту від можливих небезпек, котрі можуть бути спричинені ним.

ВИСНОВОК

Під час виконання дипломного проекту були виконані наступні задачі:

- вибір двигуна на основі розрахунків навантажень мостового крана;

- розрахована САК електропривода постійного струму складена загальна функціональна схема САК при однозонному регулюванні швидкості;

- побудовані електричні принципові схеми силової частини реверсивного ТП і керуючої частини САК електроприводом.

- по функціональній схемі розраховані датчик струму за принципом «модуляція-демодуляція». Такі датчикі забезпечують високу ступінь гальванічної розв’язки, дозволяють вимірювати напругу різних полярностей.

- послідовно від внутришнього контуру до зовнишнього розраховані регулятори струму та швидкості.

- побудовані передаточні та зовнішні регулювальні характеристики тиристорного перетворювача, механічні та перехідні характеристики електропривода.

- на основі конструктивного розрахунку всіх регуляторів і обраних датчиків складена загальна електрична принципова схема всій САК електропривода.

Спроектована система повністю забезпечує виконання поставлених задач з допустимою точність та швидкістю.

Дотримання запропонованих заходів стосовно безпеки гарантують безпечну та довготривалу експлуатацію установки.

ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ

 

1. Яуре А.Г. Крановый электропривод: справочник./ А.Г.Яуре, Е.М. Певзнер – М.: Энергоатомиздат, 1988. – 344 с.

2. Правила устройства электроустановок // Раздел 5. Электросиловые установки. – М.:Энергоатомиздат, 2005.

3. Асинхронные электродвигатели серии 4А: Cправочник / А.Э.Кравчик, М.Н. Шлаф, В.И.Афонин и др. – М.: Энергоатомиздат, 1982.

4. Электродвигатели постоянного тока металлургического и кранового типов Д810-Д818. ОК 01.31.10-94.ЭТ.– М.; ИЭ, 1994. – 12 с.

5. Анфимов, М. И. Редукторы: конструкция и расчет: альбом / М. И. Анфимов. – М.: Машиностроение, 1993. - 432 с.

6. Ключев В.И. Теория электропривода: Учебник для вузов / В.И. Ключев. – М.: Энергоатомиздат, 2001. – 704 с.

7. Башарин А.В. Управление электроприводами / А.В. Башарин, В.А. Новиков, Г.Г. Соколовский // Учебное пособие для вузов – Л.: Энергоатомиздат, 1982 – 392с.

8. Комплектные тиристорные электроприводы. Справочник / Под ред. В.М. Перельмутера. – М.:Энергоатомиздат, 1988 – 313с.

9. Справочник по автоматизированному электроприводу / Под ред. В.А. Елисеева и А.В. Шинянского.– М.: Энергоатомиздат, 1983 – 616с.

10. СТП 15-96. Курсові та дипломні проекти (роботи). Правила оформлення. — Запоріжжя: 1997. — 29 с.

11. Тиристоры: справочник / О.П. Григорьев, В.Я. Замятин и др. – М.: Радио и связь, 1990 – 272 с.

12. Усатенко С.Т. Графическое изображение электро- и радіосхем: справочник / С.Т. Усатенко, Т.К. Коченюк, Г.С. Теренова— К.:Техника, 1986 — 20 с.

РЕФЕРАТ

ПЗ: 72 с., 13 рисунків, 2 таблиці.

Об’єкт дослідження – реверсивний тиристорний електропривод постійного струму, мостовий кран.

Мета роботи – проектування силової ланки та керуючої частини системи автоматичного керування промислового мостового крана.

Метод – розрахунково-аналітичний, з використанням стандартних пакетів: MatLab, Word, Компас.

В даному дипломному проекті розроблений електропривод візка мостового крана вантажністю 32 тонни з перетворювачем виконаним за мостовою схемою з сумісним керуванням. Вибраний двигун головного руху візка мостового крану. Вибрані елементи тиристорного перетворювача. Розрахована система автоматичного регулювання швидкості. Розроблені питання стосовно охорони праці.

 

МОСТОВИЙ КРАН, РЕДУКТОР, ЕЛЕКТРОПРИВОД, МОДУЛЬНИЙ ОПТИМУМ, СИМЕТРИЧНИЙ ОПТИМУМ, СИСТЕМА АВТОМАТИЧНОГО КЕРУВАННЯ, ТИРИСТОРНИЙ ПЕРЕТВОРЮВАЧ, РЕАКТОР, РЕГУЛЯТОР ШВИДКОСТІ, РЕГУЛЯТОР СТРУМУ, РЕГУЛЯТОР ПОТОКУ.

ЗМІСТ

Вступ.......................................................................................................... 7

1 Розрахунок та вибір силових частин електропривода......................... 9

1.1 Навантажувальні діаграми швидкості робочої машини.................... 9

1.2 Навантажувальні моменти робочої машини.................................... 13

1.3 Приведення статичних і динамічних моментів інерції до валу

двигуна............................................................................................... 18

1.4 Перевірка двигуна по нагріву і продуктивності.............................. 22

1.5 Вибір функціональної схеми............................................................. 24

1.6 Розрахунок параметрів силової ланки............................................. 25

1.7 Вибір автоматичного вимикача........................................................ 26

1.8 Вибір тиристорі................................................................................. 27

1.9 Вибір струмообмежувального реактора.......................................... 29

1.10 Розрахунок максимального фазного струму при трифазному

КЗ на вході ТП................................................................................. 30

1.11 Розрахунок і вибір зрівнюючих реакторів.................................... 31

1.12 Розрахунок згладжувального реактора......................................... 32

1.13 Розрахунок сумарної індуктивності в ланці постійного струму... 33

1.14 Розрахунок опорів електропривода............................................... 34

1.15 Розрахунок номінального значення ЕРС двигуна......................... 36

1.16 Визначення номінального значення множення магнітного потоку

на конструктивну постійну.............................................................. 36

1.17 Перевірка вірності вибору вторинної напруги силового

трансформатора............................................................................... 36

1.18 Розрахунок еквівалентних постійної часу...................................... 38

1.19 Розрахунок і побудова статичної передавальної характеристики

тиристорного перетворювача.......................................................... 39

1.20 Розрахунок та побудова зовнішньої регулювальної

характеристики ТП.......................................................................... 40

1.21 Розрахунок ККД електропривода.................................................. 42

2 Розрахунок двозонної систем керування електроприводом.............. 43

2.1 Розрахунок та вибір датчиків........................................................... 43

2.2 Розрахунок регулятору струму........................................................ 45

2.3 Розрахунок задатчика інтенсивності................................................ 47

2.4 Розрахунок регулятора швидкості (МО)......................................... 48

2.5 Розрахунок функціонального перетворювача, який задає криву

намагнічення...................................................................................... 51

2.6 Розрахунок регулятора потоку........................................................ 54

2.7 Розрахунок датчика ЕРС двигуна.................................................... 56

2.8 Розрахунок регулятора ЕРС............................................................. 59

2.9 Розрахунок та побудова статичних механічних характеристик..... 61

2.10 Моделювання електромеханічних процесів для спроектованої

системи електропривода.................................................................. 62

3 Охорона праці...................................................................................... 65

Висновок.................................................................................................. 71

Перелік посилань..................................................................................... 72

 

ВСТУП

Розвиток різних галузей народного господарства висуває різноманітні вимоги до систем автоматизованого електроприводу, який являє собою енергетичну основу механізації та автоматизації виробничих процесів, головним чином процесів, які пов’язані з використанням механічної енергії. Спеціалістами, які працюють в цій галузі, розроблені струнка теорія, яка базується на сучасних математичних методах; оригінальні важкі системи та комплекси, які призначені для автоматизації окремих механізмів та або технологічних процесів, а також методологія рішення подібного роду інженерних задач. Автоматизований електропривод практично вже давно оформився в самостійну галузь як в науковому, так і в технічному відносинах. Він виник на стику декількох наукових дисциплін — механіки, електротехніки, електроніки, теорії автоматичного керування, увібравши в себе їх методи та синтезувавши власну методологію як дослідів, так і рішення практичних задач.

Електроприводом називається електромеханічна система, за допомогою якої електрична енергія перетворюється в механічну. Він складається з електродвигуна, передавального та керуючого пристроїв, призначений для приведення в рух виконавчих органів робочої машини та керування цим рухом. Невід’ємна частина електропривода – це електрична машина постійного чи змінного струму.

Система автоматичного керування електроприводом – це сукупність технічних засобів, за допомогою яких здійснюється керування автоматизованим електроприводом.

Параметрами електропривода є швидкість, навантаження, діапазон регулювання, жорсткість механічної характеристики та електромеханічна постійна часу.

В установках, що потребують зміни напряму випрямленого струму, застосовуються реверсивні тиристорні електропривода. Реверсування струму може бути одержано за рахунок встановлення двох протилежно увімкнених комплектів тиристорів.

Двокомплектний реверсивний тиристорний перетворювач за способом керування підрозділяються на 2 класи: реверсивний тиристорний перетворювач з сумісним та роздільним керуванням.

Сумісне керування використовується, коли на обидва моста одночасно подаються імпульси керування. При сумісному керуванні одночасно проводять обидва моста.

Головним недоліком сумісного способу керування є наявність зрівнювальних струмів. З метою зменшення цих струмів використовуються зрівнювальні реактори, індуктивність яких залежить від необхідного обмеження величини зрівнювального струму.

Найбільш розповсюджений електропривод постійного струму.

Подальше вивчення даної дисципліни є невід’ємною частиною майбутнього прогресу.

РОЗРАХУНОК ТА ВИБІР СИЛОВИХ ЧАСТИН ЕЛЕКТРОПРИВОДА