Расчет и построение нагрузочной диаграммы.

Содержание

 

Введение…………………………………………………………………...…...4

1. Расчёт и построение нагрузочной диаграммы. Выбор и проверка электродвигателя. …..……………………………………………………...….5

1.1. Выбор электродвигателя………………...………………………………..5

1.2. Расчет и построение нагрузочных диаграмм………………………...….8

1.3. Проверка электродвигателя…………………………………………....12

2. Расчет и построение пусковой и тормозной диаграмм………………....15

2.1. Построение естественной характеристики……………………………15

2.2. Построение предварительной пусковой диаграммы……………….....15

2.3. Построение предварительной тормозной диаграммы……….……..16

2.4. Выбор предварительной ступени……………………………………….17

3. Выбор пусковых и тормозных сопротивлений……………………….....18

3.1. Определение расчётных сопротивлений секций реостата……….…...18

3.2. Определение рабочих токов ступеней реостата………………….…....19

3.3. Расчет эквивалентных токов секций реостатов……..…………………19

3.4. Выбор типового ящика сопротивлений………………..……………….21

3.5. Построение полной пусковой и тормозной диаграммы…………...….25

4. Расчет и построение кривых переходных процессов………………...…26

4.1 Общие формулы……………………………………………………….....26

4.2. Расчет времени пуска от 0 до ………………………………….…......26

4.3. Расчет времени пуска от до ………………………………………27

4.4. Расчет времени торможения от до ………………………………29

4.5. Проверка соответствия заданного времени работы…………..……….31

5. Описание работы электропривода…………………………..……...…….32

Библиографический список………………………………………….…...34

 

 

Введение

 

Электропривод (ЭП) включает в себя ряд электротехнических, электронных и механических устройств, в результате чего он представляет собой электромеханическую систему.

Электрический привод – электромеханическая система, состоящая из электродвигательного, преобразовательного, передаточного и управляющего устройств, предназначенных для передачи движения исполнительному органу и управления им в соответствии с заданными условиями движения.

В электроприводе в качестве электродвигателя могут использоваться: двигатели постоянного тока с разными видами возбуждения, асинхронные и синхронные двигатели и т.д. В данном курсовом проекте необходимо будет спроектировать автоматический электропривод с асинхронным двигателем с фазным ротором.

ЭП с ДПТ НВ является основным видом регулируемого ЭП [2, c.46]. Электротехническая промышленность выпускает двигатели постоянного тока основной общепромышленной серии 2П в диапазоне мощностей от 0,13 до 200 кВ с различными конструктивными исполнениями и способами вентиляции, предназначенные в первую очередь для работы в регулируемых ЭП. Также существует серия двигателе постоянного тока 4П на напряжение 110 и 220 В со скоростями вращения от 750 до 3000 об/мин и номинальнами моментами от 2,3 до 15 000 Нм с улучшенными по сравнению с серией 2П показателями, динамическими и виброакустическими свойствами.

В качестве регулирования ДПТ применяют включение добавочных резисторов в цепь якоря. Способ реостатного регулирования электроприводом является наиболее простым по своей реализации и поэтому широко используется для регулирова­ния скорости, тока и момента. При этом способе регулирования скорость идеального холостого хода не изменяется, поэтому все искусственные реостат­ные характеристики пересекаются в точке, соответствующей режиму идеального холостого хода.

 

РАСЧЕТ И ПОСТРОЕНИЕ НАГРУЗОЧНОЙ ДИАГРАММЫ.

ВЫБОР И ПРОВЕРКА ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

Выбор электродвигателя

Согласно полученному заданию и кинематической схеме, представленной на рисунке 1.1, производим выбор электродвигателя.

 

ЭД1

ЭД2

i

i

Jш2

Jш2

Jш3

åm

V

Fc

Рисунок 1.1 – Кинематическая схема электропривода

Установившаяся угловая скорость вращения вала двигателя:

,

где - передаточное отношение механической передачи;

- установившаяся скорость подъема груза, м/с;

- диаметр барабана, м.

- маховый момент барабана,T·м²

с^-1.

 

Установившаяся частота вращения вала двигателя:

.

об/мин.

Установившаяся угловая скорость вращения барабана:

.

с^-1.

Приведенный момент статического сопротивления:

,

где - усилие статического сопротивления в начале и конце цикла, кН;

- число одновременно работающих электродвигателей;

- коэффициент полезного действия системы.

Требуемая средняя мощность электродвигателя:

,

где - - коэффициент запаса.

кВт.

По заданной частоте вращения (об/мин) и средней мощности по каталогу выбираем двигатель с параметрами удовлетворяющими следующим условиям:

· ;

· .

Выбираем двигатель типа АКН 15-44-10 со следующими параметрами:

- номинальная мощность электродвигателя, кВт;

- номинальная частота вращения вала двигателя, об/мин;

- синхронная частота вращения вала двигателя, об/мин;

- напряжение в обмотке статора, В;

- ток в обмотке статора, А;

- напряжение в обмотке ротора, В;

- ток в обмотке ротора, А;

- номинальный коэффициент полезного действия электродвигателя, %;

- коэффициент мощности;

- перегрузочная способность;

- маховый момент электродвигателя, Т*м²;

Сопряжение фаз – «звезда».

Номинальная частота вращения вала двигателя:

.

с^-1.

Номинальный момент электродвигателя:

.

.

Критический момент электродвигателя:

.

.

Момент инерции электродвигателя:

.

кг*м².

Момент инерции системы

Момент инерции барабана:

,

где T∙м² - маховый момент барабана,

кг∙м².

Момент инерции шестерней №2, №3:

,

.

кг∙м².

кг∙м².

Момент инерции системы:

,

кг∙м².

Проверка электродвигателя

1.3.1 Проверка на продолжительность включения

.

Поскольку продолжительность включения составила более 60%, то электродвигатель будет работать в продолжительном режиме.

 

ВЫБОР РЕОСТАТА

Выбор пускового реостата

Ступени пускового реостата набирают из секций, которые являются частями реостата, заключенными между коммутационными выводами. Для асинхронного двигателя применяют обычно последовательное соединение секций реостата в каждой фазе и включение фаз реостата по схеме “звезда”. Схема соединений ступеней пускового реостата показана на рисунке 3.1.

Рисунок 3.1 - Схема соединений ступеней пускового реостата

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проделанной работы для функционирования заданной кинематической схемы механизма был выбран асинхронный электродвигатель АКН 15-44-10. Были произведены проверки двигателя на нагрев и перегрузку. Были построены нагрузочная диаграмма и тахограмма. Были выполнены расчет и построение полной диаграммы работы электропривода.

Был произведен расчет добавочных сопротивлений в силовой цепи двигателя. В качестве аварийного торможения было выбрано торможение в динамическом режиме. Был осуществлен его расчет.

Была разработана принципиальная схема управления электроприводом в соответствии с выданным заданием. Схема обеспечивает автоматическую работу электропривода в соответствии с тахограммой. Пуск и торможение осуществлён в функции времени. Для данной схемы управления была выбрана защитно-коммутационная аппаратура.

Рассчитанный автоматизированный электропривод отвечает всем требованиям полученного задания.

 

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Бычков Е.В. Методические указания к курсовому проектированию по курсу «Теория электропривода» - Ухта. УИИ 1989.

2. Москаленко В.В. Автоматизированный электропривод – М. «Энергоатомиздат» 1986 – 416с.

3. Анчарова Т.В., Каменева В.В. Справочник по электроснабжению промышленных предприятий – М. «Энергоиздат» 1981 – 624с.: ил.

4. Какуевицкий Л.И. Справочник реле защиты и автоматики – М. Государственное энергетическое издание 1962 – 191с.

 

Содержание

 

Введение…………………………………………………………………...…...4

1. Расчёт и построение нагрузочной диаграммы. Выбор и проверка электродвигателя. …..……………………………………………………...….5

1.1. Выбор электродвигателя………………...………………………………..5

1.2. Расчет и построение нагрузочных диаграмм………………………...….8

1.3. Проверка электродвигателя…………………………………………....12

2. Расчет и построение пусковой и тормозной диаграмм………………....15

2.1. Построение естественной характеристики……………………………15

2.2. Построение предварительной пусковой диаграммы……………….....15

2.3. Построение предварительной тормозной диаграммы……….……..16

2.4. Выбор предварительной ступени……………………………………….17

3. Выбор пусковых и тормозных сопротивлений……………………….....18

3.1. Определение расчётных сопротивлений секций реостата……….…...18

3.2. Определение рабочих токов ступеней реостата………………….…....19

3.3. Расчет эквивалентных токов секций реостатов……..…………………19

3.4. Выбор типового ящика сопротивлений………………..……………….21

3.5. Построение полной пусковой и тормозной диаграммы…………...….25

4. Расчет и построение кривых переходных процессов………………...…26

4.1 Общие формулы……………………………………………………….....26

4.2. Расчет времени пуска от 0 до ………………………………….…......26

4.3. Расчет времени пуска от до ………………………………………27

4.4. Расчет времени торможения от до ………………………………29

4.5. Проверка соответствия заданного времени работы…………..……….31

5. Описание работы электропривода…………………………..……...…….32

Библиографический список………………………………………….…...34

 

 

Введение

 

Электропривод (ЭП) включает в себя ряд электротехнических, электронных и механических устройств, в результате чего он представляет собой электромеханическую систему.

Электрический привод – электромеханическая система, состоящая из электродвигательного, преобразовательного, передаточного и управляющего устройств, предназначенных для передачи движения исполнительному органу и управления им в соответствии с заданными условиями движения.

В электроприводе в качестве электродвигателя могут использоваться: двигатели постоянного тока с разными видами возбуждения, асинхронные и синхронные двигатели и т.д. В данном курсовом проекте необходимо будет спроектировать автоматический электропривод с асинхронным двигателем с фазным ротором.

ЭП с ДПТ НВ является основным видом регулируемого ЭП [2, c.46]. Электротехническая промышленность выпускает двигатели постоянного тока основной общепромышленной серии 2П в диапазоне мощностей от 0,13 до 200 кВ с различными конструктивными исполнениями и способами вентиляции, предназначенные в первую очередь для работы в регулируемых ЭП. Также существует серия двигателе постоянного тока 4П на напряжение 110 и 220 В со скоростями вращения от 750 до 3000 об/мин и номинальнами моментами от 2,3 до 15 000 Нм с улучшенными по сравнению с серией 2П показателями, динамическими и виброакустическими свойствами.

В качестве регулирования ДПТ применяют включение добавочных резисторов в цепь якоря. Способ реостатного регулирования электроприводом является наиболее простым по своей реализации и поэтому широко используется для регулирова­ния скорости, тока и момента. При этом способе регулирования скорость идеального холостого хода не изменяется, поэтому все искусственные реостат­ные характеристики пересекаются в точке, соответствующей режиму идеального холостого хода.

 

РАСЧЕТ И ПОСТРОЕНИЕ НАГРУЗОЧНОЙ ДИАГРАММЫ.