Выбор двигателя постоянного тока

ОФОРМЛЕНИЕ КУРСОВОЙ РАБОТЫ

Задание проектирования

Курсовая работа выполняется по одному из предлагаемых вариантов заданий (табл.2.1.), при этом предлагается регулирование скорости вращения электродвигателя.

В табл.2.1. формируется код варианта задания. Каждая цифра кода определяет вариант выбора - момент нагрузочной диаграммы, времени его работы, частоту вращения ротора n и V - питающее напряжение.

Например, последняя цифра номера группы определяет вариант выбора значения М₄ и t₃, предположим, что она равна 2, следовательно из табл.2.2. находим М₄ = 10 Нм, а t₃ = 200 с. Аналогично находятся и другие значения М_i и t_i, n_i и питающее напряжение.

2.2. Содержание, объем и оформление курсовой работы

Курсовая работа должна оформляться в виде расчетно-пояснительной записки и графической части. Расчетно-пояснительную записку рекомендуется выполнять объемом не более 20 стр. на одной стороне листа стандартного формата 297х210 мм. Записка оформляется в соответствии с ЕСКД.

Пояснительная записка должна включать: титульный лист, задание на проектирование, оглавление, основную часть и список литературы.

В основной части пояснительной записки должно быть отражено следующее:

- расчет мощности и выбор типа двигателя;

- расчет параметров выбранного двигателя по каталожным данными построение естественной механической характеристики;

- расчет и построение статических пуско-регулировочных механических характеристик;

- составление и описание принципиальной схемы автоматического управления пуском двигателя, либо в функции времени, либо в функции тока (по заданию преподавателя);

- выбор стандартной электроаппаратуры и оборудования для проектируемого электропривода.

Таблица 2.1

 

Код варианта	Три последних цифры зачетки	Последняя цифра номера группы	Номер по списку группы
Выбор нагрузочного момента	М1	М2	М3	М4	М5	М6
Выбор продолжительности работы момента	t6	t5	t4	t3	t2	t1
Частота вращения ротора	_	_	_	_	_	n2
Питающее напряжение	_	_	_	_	_	V1

 

Таблица 2.2

Вариант
Величина нагрузочного момента, Нм
Продолжительность работы, с
Частота вращения ротора, об/мин
Питающее напряжение	-	~	-	~	-	~	-	~	-	~

 

Все расчеты в пояснительной записке должны сопровождаться соответствующими пояснениями, а в необходимых случаях и расчетными схемами.

Схемы, графики и рисунки в пояснительной записке выполняются на миллиметровой бумаге.

Графическая часть курсовой работы выполняется в виде чертежа на одном листе формата А3. На чертеже приводится принципиальная схема электропривода, включая силовую часть и схему управления, а также приводятся нагрузочная диаграмма, естественная механическая характеристика электродвигателя с положенными на нее паспортными данными, а также семейство его пусковых механических характеристик. Спецификация к принципиальной схеме выполняется в соответствии с ЕСКД на листах формата А4 и дается в приложении расчетно-пояснительной записки.

Защита курсовой работы организуется по утвержденному графику и оценивается дифференцировано - по 5-бальной системе.

Пример выполнения курсовой работы

3.1. Выбор варианта задания

Согласно принятому варианту 552102 выбираем исходные данные для расчета.

Частота вращения вала - .

Нагрузочные моменты, Нм	Время действия, с
;	;
;	;
;	;
;	;
;	;

 

 

По заданным значениям нагрузочных моментов и их времени действия откладываем соответствующие отрезки. Соединяем их все последовательно и получаем нагрузочную диаграмму (см. рис.3.1).

Рис.3.1. Нагрузочная диаграмма

Расчёт мощности двигателя

Определяем эквивалентный момент /1/:

;

;

.

 

Определяем эквивалентную мощность двигателя:

.

 

Определяем номинальную мощность двигателя:

,

где - номинальная продолжительность включения для электродвигателей в диапазоне мощностей 1,4¼160 кВт, %;

 

;

.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

 

1. Касаткин А.С., Немцов М.В. Электротехника. -М: Высшая школа, 2002.-531 с.

2. Распутов Б.М. Электрооборудование кранов металлургических предприятий. -М: Металлургия, 1990. -269 с.

3. Сборник задач по электротехнике и основам электроники /Под ред. В.Г.Герасимова. -М: Высшая школа, 1987.-287 с.

 

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ КУРСОВОЙ РАБОТЫ......................... 2

2. ОФОРМЛЕНИЕ КУРСОВОЙ РАБОТЫ............................ 3

2.1. Задание проектирования.............................. 3

2.2. Содержание, объем и оформление курсовой работы...... 3

3. Пример выполнения курсовой работы..................... 5

3.1. Выбор варианта задания.............................. 5

3.2. Расчёт мощности двигателя........................... 6

3.3. Выбор двигателя постоянного тока.................... 6

3.3. Расчет и построение статических пуско-регулировочных характеристик......................................................... 9

3.4. Описание принципиальной схемы управления пуском электродвигателя постоянного тока........................................ 11

3.5. Выбор двигателя переменного тока................... 12

3.6. Расчёт и построение статических пуско-регулировочных механических характеристик........................................... 15

3.7. Составление и описание принципиальной схемы автоматического управления пуском асинхронного электродвигателя с фазным ротором 17

 

 

Расчёт электропривода

Методические указания к выполнению курсовой работы по Электротехнике и электронике для студентов специальности 179000

 

Составители: Андрей Владимирович Василенко,

Иван Михайлович Тепляков.

Редактор Акритова Е.В.

 

Подписано в печать ________. Формат 60x84 1/16 Уч.-изд.л. 1,3. Усл.-печ.л.1,4. Бумага для множительных аппаратов. Тираж 100 экз. Заказ № _____

______________________________________________________________

Отпечатано: Отдел оперативной полиграфии Воронежского

государственного архитектурно - строительного университета

394006, Воронеж, ул. 20-летия Октября, 84.

ОФОРМЛЕНИЕ КУРСОВОЙ РАБОТЫ

Задание проектирования

Курсовая работа выполняется по одному из предлагаемых вариантов заданий (табл.2.1.), при этом предлагается регулирование скорости вращения электродвигателя.

В табл.2.1. формируется код варианта задания. Каждая цифра кода определяет вариант выбора - момент нагрузочной диаграммы, времени его работы, частоту вращения ротора n и V - питающее напряжение.

Например, последняя цифра номера группы определяет вариант выбора значения М₄ и t₃, предположим, что она равна 2, следовательно из табл.2.2. находим М₄ = 10 Нм, а t₃ = 200 с. Аналогично находятся и другие значения М_i и t_i, n_i и питающее напряжение.

2.2. Содержание, объем и оформление курсовой работы

Курсовая работа должна оформляться в виде расчетно-пояснительной записки и графической части. Расчетно-пояснительную записку рекомендуется выполнять объемом не более 20 стр. на одной стороне листа стандартного формата 297х210 мм. Записка оформляется в соответствии с ЕСКД.

Пояснительная записка должна включать: титульный лист, задание на проектирование, оглавление, основную часть и список литературы.

В основной части пояснительной записки должно быть отражено следующее:

- расчет мощности и выбор типа двигателя;

- расчет параметров выбранного двигателя по каталожным данными построение естественной механической характеристики;

- расчет и построение статических пуско-регулировочных механических характеристик;

- составление и описание принципиальной схемы автоматического управления пуском двигателя, либо в функции времени, либо в функции тока (по заданию преподавателя);

- выбор стандартной электроаппаратуры и оборудования для проектируемого электропривода.

Таблица 2.1

 

Код варианта	Три последних цифры зачетки	Последняя цифра номера группы	Номер по списку группы
Выбор нагрузочного момента	М1	М2	М3	М4	М5	М6
Выбор продолжительности работы момента	t6	t5	t4	t3	t2	t1
Частота вращения ротора	_	_	_	_	_	n2
Питающее напряжение	_	_	_	_	_	V1

 

Таблица 2.2

Вариант
Величина нагрузочного момента, Нм
Продолжительность работы, с
Частота вращения ротора, об/мин
Питающее напряжение	-	~	-	~	-	~	-	~	-	~

 

Все расчеты в пояснительной записке должны сопровождаться соответствующими пояснениями, а в необходимых случаях и расчетными схемами.

Схемы, графики и рисунки в пояснительной записке выполняются на миллиметровой бумаге.

Графическая часть курсовой работы выполняется в виде чертежа на одном листе формата А3. На чертеже приводится принципиальная схема электропривода, включая силовую часть и схему управления, а также приводятся нагрузочная диаграмма, естественная механическая характеристика электродвигателя с положенными на нее паспортными данными, а также семейство его пусковых механических характеристик. Спецификация к принципиальной схеме выполняется в соответствии с ЕСКД на листах формата А4 и дается в приложении расчетно-пояснительной записки.

Защита курсовой работы организуется по утвержденному графику и оценивается дифференцировано - по 5-бальной системе.

Пример выполнения курсовой работы

3.1. Выбор варианта задания

Согласно принятому варианту 552102 выбираем исходные данные для расчета.

Частота вращения вала - .

Нагрузочные моменты, Нм	Время действия, с
;	;
;	;
;	;
;	;
;	;

 

 

По заданным значениям нагрузочных моментов и их времени действия откладываем соответствующие отрезки. Соединяем их все последовательно и получаем нагрузочную диаграмму (см. рис.3.1).

Рис.3.1. Нагрузочная диаграмма

Расчёт мощности двигателя

Определяем эквивалентный момент /1/:

;

;

.

 

Определяем эквивалентную мощность двигателя:

.

 

Определяем номинальную мощность двигателя:

,

где - номинальная продолжительность включения для электродвигателей в диапазоне мощностей 1,4¼160 кВт, %;

 

;

.

Выбор двигателя постоянного тока

По табл.3.1 /2/ выбираем электродвигатель, исходя из значения Р_Н – номинальной мощности электродвигателя.

Принимаем двигатель Д22 со следующими паспортными данными: ; ; ; ; .

Определяем номинальный момент двигателя:

.

Определяем передаточное число мультипликатора, так как число оборотов двигателя меньше требуемых:

.

 

Таблица 3.1

Технические характеристики электродвигателей постоянного тока серии Д закрытого исполнения с естественным охлаждением при ПВ = 40 %

Исполнение	Тип двигателя	Параллельное возбуждение^1
Рн, кВт	I, A		Mmax, Н^.м
Тихоходное, 220 В	Д12	2,4		1200/1230	57/57
Д12	3,6	20,5	1060/1080	103/90
Д22	4,8		1120/1150	127/108
Д31	6,8		850/880	230/201
Д33	9,5		770/800	373/319
Д41		69,5	700/720	549/476
Д806			700/710	765/677
Д808			620/630	1450/1295
Д810			590/600	2160/1910
Д812			555/565	3190/2795
Д814			550/560	4810/4270
Д816			525/535	6870/6030
Д818			460/470	9025/7950
Быстроходное, 220 В	Д21	4,4	24,5	1460/1500	90/78
Д22	6,5		1510/1570	127/108
Д31	9,5	50,5	1360/1420	206/181
Д32			1190/1240	363/304
Д41	17,5	90,5	1120/1160	520/446
Д806			1050/1060	725/643
Д808			810/825	1325/1175
Тихоходное 440 В	Д21	3,1	9,5	1280/1300	61/54
Д31	5,2	14,5	890/910	142/128
Д41	12,5		710/720	392/348
Д808			620/630	1128/1030
Д810			590/600	1715/1510
Д812			560/570	2350/2060
Д814			550/560	3870/3380
Д816			530/540	5400/4760
Д818			460/470	7210/6380
Быстроходное 440 В	Д22	5,6	15,5	1510/1550	90/78
Д32		31,5	1200/1240	270/235
Д806			1050/1060	677/510

¹ Числитель – со стабилизирующей обмоткой; знаменатель – без стабилизирующей обмотки.

 

Проверка двигателя по максимальной нагрузке

,

где М_наиб. – наибольший нагрузочный момент,

М_max – максимальный момент двигателя,

; ;

;

- условие выполняется.

Определяем сопротивление якоря двигателя при температуре окружающей среды :

.

Определяем номинальный ток якоря:

.

Определяем частоту вращения якоря двигателя при идеальном холостом ходе:

Определяем КПД двигателя:

.

Построение естественной механической характеристики (см.рис.3.2).

Естественная механическая характеристика представляет собой прямую, проходящую через две точки:

О₁ ,

.

 

Рис.3.2. Естественная механическая характеристика