К выполнению курсовоГО ПРОЕКТА

по дисциплине «Электропривод»

 

Сыктывкар 2003

Методические указания предназначены для выполнения студентами очной и заочной формы обучения (специальность 311400 – Электрификация и автоматизация сельского хозяйства, специализация 311404 - Электроснабжение) курсового проекта по дисциплине «Электропривод» на тему «Расчет и выбор автоматизированного электропривода с асинхронным двигателем с фазным ротором» или «Расчет и выбор автоматизированного электропривода с двигателем постоянного тока независимого возбуждения».

СОДЕРЖАНИЕ

 

Общие положения........................................... 4

Задания и требования к оформлению работы.................... 5

Методические указания...................................... 14

1. Введение............................................14

2. Выбор мощности электродвигателя..................... 14

3. Построение естественной характеристики................ 21

4. Построение реостатной характеристики................. 22

5. Построение пусковой диаграммы и расчет

пусковых реостатов................................... 23

6. Построение тормозной диаграммы и расчет

тормозных реостатов.................................. 28

7. Выбор предварительной ступени........................ 34

8. Выбор реостата...................................... 34

9. Полная пусковая диаграмма............................ 38

10. Расчет и построение кривых переходных процессов

при пуске и торможении............................... 40

11. Проектирование принципиальной электрической

схемы электропривода.................................41

Выбор электрических аппаратов.........................48

Литература................................................ 51

Приложение............................................... 52

 

Общие положения

 

Настоящие методические указания предназначены для выполнения студентами очной и заочной формы обучения (специальность 311400 – Электрификация и автоматизация сельского хозяйства, специализация 311404 - Электроснабжение) курсового проекта по дисциплине «Электропривод».

Содержание проекта включает следующие основные этапы проектирования: построение нагрузочной диаграммы механизма, выбор двигателя, расчет его естественных и искусственных характеристик, сопротивлений, расчет и построение кривых переходных процессов, проверка выбранного двигателя, проектирование принципиальной электрической схемы и выбор аппаратуры.

В методических указаниях даются практические рекомендации по выполнению задания на проектирование, приведены необходимые справочные материалы и формулируются требования к оформлению работы.

Необходимым условием успешного выполнения курсового проекта является предварительное изучение основных разделов курса «Электропривод»: механические характеристики электроприводов, регулирование координат электроприводов, основы динамики переходных процессов в электромеханических системах, режимы работы электродвигателей и определение потребной мощности и др. Список литературы позволяющий изучить эти вопросы, приведен в конце методических указаний.

Вариант задания на курсовое проектирование выдается персонально каждому студенту. Выполнение курсового проекта осуществляется в течение семестра и оформляется в соответствие с требованиями, изложенными в настоящих указаниях.

 

 

ЗАДАНИЯ И ТРЕБОВАНИЯ К ОФОРМЛЕНИЮ РАБОТЫ

Задания на курсовое проектирование

 

Тема курсового проекта и исходные данные определяются согласно шифра задания (табл.1). Первые цифры и буква в шифре обозначают тему и вариант задания, а последние цифры – вариант диаграммы скоростей и ускорений. Тип кинематической схемы и таблицу диаграмм скоростей и ускорений определяют по таблице вариантов заданий.

Темы заданий по курсовому проекту:

· расчет и выбор автоматизированного электропривода с асинхронным двигателем с фазным ротором (буква А в шифре задания);

· расчет и выбор автоматизированного электропривода с двигателем постоянного тока независимого возбуждения (буква Ш в шифре задания);

Исходные данные для расчета статических нагрузок приведены в таблицах вариантов заданий: масса всех поступательно движущихся частей системы ; маховые моменты рабочих механизмов и барабана ; статические усилия , или моменты сопротивления , в начале и конце рабочего цикла; передаточное отношение механической передачи i; диаметр барабана ; установившаяся скорость рабочих механизмов и установившаяся скорость подъема груза .

В таблицах диаграмм скоростей и ускорений приведены скорость равномерного движения механизма с пониженной скоростью при разгоне; скорость дотяжки при торможении; ускорения на соответствующих участках нагрузочной диаграммы; время равномерного движения t₂, t₄, t₆ и время паузы t₀.

Часть данных принимают в следующих пределах: моменты инерции элементов механической передачи ; ; ; КПД механической передачи .

Технические данные некоторых электрических машинах общего назначения, необходимые при выполнении курсового проекта, приведены в Приложении 2.

Таблица 1. Шифры заданий

№ варианта
Шифр	1Ш1	2Ш6	3Ш12	4Ш7	5Ш10	6Ш3	7Ш5	8Ш9	9Ш11	10Ш4
№ варианта
Шифр	11Ш7	12Ш12	13Ш8	14Ш5	15Ш11	16Ш9	17Ш2	18Ш6	19Ш4	20Ш1
№ варианта
Шифр	1А1	2А7	3А5	4А6	5А10	6А8	7А11	8А12	9А2	10А4
№ варианта
Шифр	11А1	12А6	13А2	14А8	15А7	16А4	17А10	18А5	19А12	20А3

 

 

Рис.1 Кинематическая схема механизма (а)

 

 

Таблица 2. Варианты заданий для кинематической схемы «а»
	Ва-ри-ант	GDI,II^2 тc×м^2	i	MснI кН×м	MскI кН×м	MснII кН×м	MскII кН×м	n	wуст 1/с
	1A			4,8	4,8	4,8	4,8		12,8
	2A								6,2
	3A		11,5	6,9	6,3				6,7
	4A						8,2		12,6
	5A								5,5
	6A		17,2						3,34
	7A								16,3
	8A								3,6
	9A			10,5		10,5			3,82
	10A								6,2
	1Ш		11,5	14,8	14,8				13,2
	2Ш								6,3
	3Ш		11,5		6,5				6,85
	4Ш		3,34			2,8	2,9		15,7
	5Ш			6,2	6,2				17,5
	6Ш								15,7
	7Ш								6,3
	8Ш		11,5		5,2		5,2		6,85
	9Ш			2,4	2,2				17,5
	10Ш					6,8	6,8		9,8

 

Таблица 3. Варианты диаграмм скоростей и ускорений для схемы «а»
Ва-ри-ант	w1 1/с	w6 1/с	e1 1/с^2	e3 1/с^2	e5 1/с^2	e7 1/с^2	t2 с	t4 с	t6 с	t0 с
	0,5	0,5	0,1	0,5	0,5	0,2
			0,3	0,6	0,6	0,3
	0,8	0,8	0,4	0,9	0,9	0,2
	0,7		0,2	0,6	0,6
		0,6		0,3	0,3	0,1
				0,2	0,2	0,1
7	0,9		0,2	0,6	0,6
				0,5	0,4
	0,8		0,2	0,6	0,6
		0,8		0,7	0,8	0,1
				0,9	0,8
	0,8		0,5	1,2	1,2

 

 

Рис. 2. Кинематическая схема механизма (б)

Таблица 4. Варианты заданий для кинематической схемы «б»
	Ва-ри-ант	Sm т	i	GDБ^2 тc×м^2	Fсн кН	Fск кН	DБ м	n	Vуст м/с
	11A		18,5	19,5					6,7
	12A								12,62
	13A								4,15
	14A								3,85
	15A		11,5		3,8	3,8			10,5
	16A								4,25
	17A		11,5						8,95
	18A								3,84
	19A		11,5						12,4
	20A		11,5						12,5
	11Ш								5,72
	12Ш		13,5				1,5		8,2
	13Ш				9,4	9,5			4,72
	14Ш		11,5	4,4	4,2	4,1	3,5		9,5
	15Ш								10,5
	16Ш				4,1	4,1			7,85
	17Ш								7,9
	18Ш								10,5
	19Ш		20,5						5,5
	20Ш				6,5				5,95

Таблица 5. Варианты диаграмм скоростей и ускорений для схемы «б»
Ва-ри-ант	V1 м/с	V6 м/с	а1 м/с^2	а3 м/с^2	а5 м/с^2	а7 м/с^2	t2 с	t4 с	t6 с	t0 с
			0,2	0,8		0,2
	0,9	0,9	0,3		0,9	0,3
	0,8	0,8	0,4	0,7		0,2
	0,7		0,2	0,9	0,9
5		0,6				0,2
				0,8	0,9	0,2
	0,9		0,4	0,7	0,7
				0,6	0,6
	0,8		0,4		1,1
		0,8		1,2		0,4
	0,8		0,4	0,6	0,6

 

Требования к оформлению работы

 

Курсовой проект оформляется в виде пояснительной записки объемом 25-30 страниц рукописного текста с форматом листов 279х210 мм (А4). Записка должна иметь титульный лист (см. Приложение 1); оглавление с указанием начальных страниц разделов работы; задание с кинематической схемой механизма; введение; основной текст с иллюстрационным материалом и список используемой литературы. Ссылка на литературу в тексте дается только в квадратных скобках, например, [3]. Записка пишется на одной стороне листа с полями по всем четырем сторонам. Размеры левого поля - 32 мм, правого – 10 мм, нижнего и верхнего – 20 мм. Записка выполняется со сквозной нумерацией страниц, начиная с титульного листа. На титульном листе номер страницы не ставится. Номер страницы ставится на расстоянии 10 мм от первой строки текста посередине верхнего поля.

Все расчеты выполняются в системе единиц СИ. Сначала записывается формула в общем виде, затем подставляются численные значения и указывается окончательный результат с соответствующей размерностью. При необходимости дается расшифровка буквенных обозначений в формуле. В ходе решения даются краткие словесные пояснения. Результаты расчетов для удобства могут сводиться в таблицы, которые располагаются по тексту записки. На каждую таблицу в тексте необходимо давать ссылку. Например: «Зависимость скорости двигателя от момента на валу показана в табл.2». Таблицы необходимо давать с заголовками.

Текст записки должен сопровождаться иллюстративным материалом в виде графиков, схем, которые выполняются на миллиметровой или белой нелинованной бумаге. Оси координат вычерчивают сплошными линиями со стрелками на конце, масштабы шкал по осям выбирают равномерными, начиная с нуля, с использованием всей площади графика. Цифры шкал наносят слева от оси ординат и под осью абсцисс. Буквенное обозначение шкалы и единицу измерения пишут над числами шкалы ординат и под осью абсцисс, справа вместо числа шкалы. Рисунки давать с подрисуночной подписью. На каждый рисунок должна быть ссылка в тексте. Например: «На рис.4. изображена нагрузочная диаграмма двигателя». Рисунки, схемы, графики должны иметь сквозную нумерацию.

Графическая часть проекта должна соответствовать заданию и включать в себя при нормальном объеме курсового проекта два листа чертежей формата А1. На чертежных листах приводится: кинематическая схема привода, нагрузочные диаграммы, механические характеристики, графики переходных процессов, электрические схемы и т.д. Схемы и графики на листах должны иметь названия, а листы основную надпись (штамп). Оформление графической части должно соответствовать требованиям ЕСКД и быть выполнено согласно действующим ГОСТам.

На схемах однотипные элементы должны иметь одинаковые размеры (резисторы, катушки реле, контакты и т.д.). На осях координат указываются только принятые в тексте обозначения изображаемых величин; при наличие цифр обязательно указываются единицы измерения в соответствии с принятыми в ГОСТе сокращениями.

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

Введение

 

Во введении следует кратко описать область применения, особенности работы и требования к реостатному электроприводу с заданным типом электродвигателя; регулировочные свойства, преимущества и недостатки, возможные способы автоматизации электропривода и требования к системе управления.