Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Глухівський агротехнічний інститут ім. С. А. Ковпака снауСтр 1 из 2Следующая ⇒
Електропривод сільськогосподарських машин
Робочий зошит для виконання практичних робіт
ДЛЯ СТУДЕНТІВ ВИЩИХ НАВЧАЛЬНИХ ЗАКЛАДІВ ПО ПІДГОТОВЦІ МОЛОДШИХ СПЕЦІАЛІСТІВ ІЗ СПЕЦІАЛЬНОСТІ 5.10010102 “Монтаж, обслуговування та ремонт електротехнічних установок в АПК”
2013
МІНІСТЕРСТВО АГРАРНОЇ ПОЛІТИКИ ТА ПРОДОВОЛЬСТВА УКРАЇНИ Глухівський агротехнічний інститут імені С.А. Ковпака СНАУ
Електропривід сільськогосподарських машин
Робочий зошит для виконання практичних робіт
ДЛЯ СТУДЕНТІВ ВИЩИХ НАВЧАЛЬНИХ ЗАКЛАДІВ ПО ПІДГОТОВЦІ МОЛОДШИХ СПЕЦІАЛІСТІВ ІЗ СПЕЦІАЛЬНОСТІ 5.10010102 “Монтаж, обслуговування та ремонт електротехнічних установок в АПК”
Студент ____________________________________________________ (прізвище, ім`я, по батькові)
курс _______ група _________
варіант _________________
20___/20___ навчальний рік
Укладач: Манжара В.М. – спеціаліст вищої категорії, викладач - методист
Рецензенти: Снігир А.О. – спеціаліст вищої категорії викладач - методист Глухівського агротехнічного інституту ім.С.А. Ковпака СНАУ
Робочий зошит складено у відповідності з програмою дисципліни “Електропривод сільськогосподарських машин” затвердженою Навчально-методичним центром від 22 червня 2012 року і схвалено цикловою комісією спеціальних предметів факультету Електроенергетики АПВ та комп’ютерних технологій. Робочий зошит призначений для оптимізації навчальної діяльності студентів. Його застосування дає можливість студентам скоротити час оформлення звітів, більше уваги приділяти аналізу отриманих результатів, поглибленій роботі з спеціальною та довідниковою літературою, самоконтролю знань відповідного навчального матеріалу. До виконання практичних робіт слід допускати тільки тих студентів, які засвоїли теоретичний матеріал. Звіти виконані в робочому зошиті усно захищаються студентами, практичні навички оцінює викладач за чотирибальною системою.
© Манжара В.М., 2013 Зміст Вступ ……………………………………………………………………………………….. 3 1. Практична робота №1 Розрахунок і побудова механічної характеристики робочої машини ……………………………………………………….. 5
2. Практична робота №2 Розрахунок і побудова механічної характеристики асинхронного електродвигуна з короткозамкненим ротором за його паспортними даними ………………………………… 7 3. Практична робота №3 Розрахунок і побудова механічної характеристики електропривода та визначення його часу пуску …………….. 10 4. Практична робота №4 Визначення часу нагрівання електродвигуна ……………… 13 5. Практична робота №5 Розрахунок потужності і вибір електродвигуна при тривалому режимі роботи із змінним навантаженням ……………….. 15 6. Практична робота №6 Розрахунок потужності і вибір електродвигуна при короткочасному режимі роботи ……………………………. 17 7. Практична робота №7 Розрахунок потужності і вибір електродвигуна при повторно-короткочасному режимі роботи ……………………………. 22 8. Практична робота №8 та 9 Вибір апаратури керування і захисту …………………. 26 9. Практична робота №10 Розрахунок і вибір установки для водопостачання тваринницької ферми ……………………………………… 30 10. Практична робота №11 Розрахунок і вибір вентиляційної установки для тваринницької ферми ……………………………………… 31 11. Практична робота №12 Розрахунок і вибір транспортної установки для тваринницької ферми ……………………………………… 33 12. Індивідуальні завдання до виконання практичних робіт №1 і 3 …………………... 35 13. Індивідуальні завдання до виконання практичних робіт №2 і 4 ………………….. 36 14. Індивідуальні завдання до виконання практичної роботи №5 …………………….. 37 15. Індивідуальні завдання до виконання практичної роботи №6 …………………….. 38 16. Індивідуальні завдання до виконання практичної роботи №7 ……………………. 39 17. Індивідуальні завдання до виконання практичних робіт №8 і 9 ………………….. 40 18. Індивідуальні завдання до виконання практичної роботи №10 …………………… 41 19. Індивідуальні завдання до виконання практичної роботи №11 …………………… 42 20. Індивідуальні завдання до виконання практичної роботи №12 …………………… 43 Рекомендована література ……………………………………………………………….. 44 Практична робота №1 Тема: Розрахунок і побудова механічної характеристики робочої машини
Мета: Оволодіти навичками розрахунку і побудови механічної характеристики робочої машини, закріпити знання отримані під час вивчення теоретичного матеріалу. Література: [1] с. 80,81; [2] с.8,9; [5] с.8…10. Самостійна робота Користуючись рекомендованою літературою вивчити методику проведення розрахунку і побудови механічної характеристики робочої машини, та відповісти на питання: 1. На скільки ідеалізованих груп поділяють всі виробничі машини та механізми в залежності від їх механічної характеристики? ___________________________ 2. Якою механічною характеристикою володіють підйомні крани, стрічкові конвеєри, поршневі насоси, лебідки ___________________________________ Виконання роботи 1.Визначаємо номінальний момент статичного опору Мс.н. по формулі: Мс.н.=Рм/ωм,(1.1) де Рм - споживана потужність машини чи механізму, Вт; ωм - номінальна кутова швидкість приводного вала машини, с-1.
Мс.н. = ________ / _______ = ________ Н·м (отриманий результат записується до таблиці 1) 2.Визначаємо момент опору тертя Мо в рухомих частинах машини, який не залежить від швидкості ω, Н·м по формулі: Мо=к · Мс.н., (1.2) де к-коефіцієнт, що характеризує відношення Мо/Мс.н. (довідникове значення) Приймаємо к= ____ [5] Мо = ______ · _______ = ______ H·м (отриманий результат записується до таблиці 1) 3.Механічна характеристика робочих машин описується за такою емпіричною формулою: Мс = Мо + (Мс.н. - Мо)·(ω / ωм)х, (1.3)
де Мс – поточні значення моментів статичних опорів, при кутовій швидкості ω, Н·м; х – показник степеня, що характеризує зміну статичного моменту, при зміні кутової швидкості. Для побудови механічної характеристики машини знаходимо кілька значень Мс. Визначаємо значення моменту статичного опору Мс при значенні ω=0, аналогічно підраховуємо інші значення, результати заносимо в таблицю 1.
Мс = ____ + (_____ - ______) · (____ / _____) ___ = _____ Н·м Аналогічно розраховуємо інші значення, результати заносимо в таблицю 1. Результати розрахунків. Таблиця 1
Графік механічної характеристики Мс = ƒ (ω) робочої машини зображено на рис. 1.
Приймаємо значення масштабів: m Мс = ____ Н·м/см m ω = _____c-1/cм
Контрольні запитання: 1.Механічною характеристикою виробничого механізму чи машини називають __________________________________________________________________________ 2.Якою характеристикою володіють стрічкові конвеєри? _________________________ __________________________________________________________________________ 3.Чому дорівнює показник степеня, що характеризує зміну статичного моменту, при зміні кутової швидкості, для молочних сепараторів - ________ 4.Яким аналітичним виразом записується механічна характеристика виробничого механізму чи машини _______________________________________________________ Оцінка ____________ Дата_____________ Викладач _____________ (підпис) Практична робота №2 Тема: Розрахунок і побудова механічної характеристики асинхронного електродвигуна з короткозамкненим ротором за його паспортними даними.
Мета: Оволодіти навичками розрахунку і побудови механічної характеристики асинхронного електродвигуна з короткозамкненим ротором за його паспортними даними, закріпити знання отримані під час вивчення теоретичного матеріалу. Література: [1] с.81,82, 97…102; [2] с.9...11, 32...38; [3]с.77...83; [4] с.74...77; [6] с. 8...10, 37...44; [10] с.66...68. Самостійна робота За рекомендованою літературою вивчити методику проведення розрахунку і побудови механічної характеристики асинхронного електродвигуна за його паспортними даними. 1.На скільки ідеалізованих груп поділяють всі електродвигуни в залежності від значення коефіцієнта жорсткості β? ____________________________________ 2.Які існують характеристичні точки, що характеризують графік механічної характеристики асинхронного електродвигуна?____________________________ _____________________________________________________________________________________ Виконання роботи 1.Користуючись довідниковою літературою [3], [9], [10] записуємо паспортні дані заданого електродвигуна у табличному вигляді. Паспортні дані електродвигуна типу ______________ Таблиця 2.1
2. Визначаємо номінальний момент Мн (Н∙м), за формулою: Мн = Рн/ωн (2.1) де ωн – номінальна кутова швидкість обертання ротора електродвигуна, с-1; nн – номінальна частота обертання ротора електродвигуна, хв-1.
ωн = 0,105 · nн, с-1 (2.2)
ωн = 0,105 · ____ = _____ с-1
Мн = ______ / _____ = _______ Н∙м
3. Визначаємо номінальне ковзання за формулами:
Sн = (nо – nн) /nо або Sн = (ωo – ωн) /ωо (2.3)
де nо – синхронна частота обертання ротора електродвигуна, хв-1 (залежить від числа пар полюсів)
Sн = (____ - _____) / ___ = ___ = ___ %
4. Визначаємо критичний (максимальний) момент, Н∙м: Ммакс = КМакс · Мн (2.4)
де Кмакс – довідникове значення КМакс = Ммакс / Мн (див. пункт 1)
Ммакс = ____ · _____ = _____ Н∙м
5. Критичне ковзання визначається за формулою: (2.5)
6. Визначаємо пусковий момент електродвигуна, за такою формулою: Мпуск = Кпуск · Мн (2.6) де Кпуск – довідникове значення К= Мпуск/Мн, (див. пункт 1)
Мпуск = _____ · ______ = ______ Н∙м
7. За результатами розрахунків (пункти 2,3,4,5 і 6) отримуємо характеристичні точки графіка механічної характеристики електродвигуна з координатами: А (Мпуск; 1)
А (____; ____) В (Ммакс; Sкр) В (____; ____) С (Мн; Sн) С (____; ____) D (0; 0) Координати точок В і С не ввійшли до таблиці 2.2, але їх обов’язково необхідно використати при побудові графіка механічної характеристики. 8. Поточні значення моменту Мд електродвигуна, для побудови механічної характеристики, визначають за спрощеною формулою Клосса (в залежності від поточних значень ковзання S, від 0,9 до 0, з кроком 0,1): (2.7)
Визначаємо значення моменту М електродвигуна для поточного значення S = 0,9
М д 0,9 = 2 · ____ /((0,9 / ___) + (___ / 0,9)) = _____ Н·м
Аналогічно розраховуємо інші значення моменту Мд, при інших значеннях ковзання S, результати заносимо в таблицю 2.2 рядок 1.
таблиця 2.2 Результати розрахунків. 9. З метою реального уявлення значень S визначаємо відповідні значення кутової швидкості – ω, та частоти обертання - n, за формулами: ω = ωо · (1 - S), n = no · (1 - S) (2.8), (2.9) ω = ___ · (1 - ___) = ___ с-1; n = ___ · (1 - ___) = ___ хв-1. Результати розрахунків записуємо відповідно до 3 та 4 рядка таблиці 2.2 10. За результатами розрахунків (таблиця 2.2, та характеристичні точки В і С) будуємо графік механічної характеристики електродвигуна Мд = f (S), або Мд = f (ω) який зображено на рис.2. -1 , с-1 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9
Рис.2 Механічна характеристика електродвигуна Приймаємо значення масштабів: m Мд = _____ Н·м/см m ω = _____c-1/cм m s = _____ від. од./см m n = ______ хв-1/см__
Контрольні запитання: 1.Якою механічною характеристикою володіють асинхронні електродвигуни?________ 2.Якими точками обмежено відрізок механічної характеристики, що характеризує стійкий режим роботи? (обґрунтуйте відповідь)_______________________________ 3.Точка ідеального холостого ходу електродвигуна позначена буквою ___ 4.Запишіть формулу для визначення поточних значень моменту електродвигуна _________________________________________________________________________ 5.Механічною характеристикою електродвигуна називають _______________________ __________________________________________________________________________ Оцінка ____________ Дата _____________ Викладач _____________ (підпис)
Практична робота №3 Тема: Розрахунок і побудова механічної характеристики електропривода та визначення його часу пуску Мета: Оволодіти навичками розрахунку і побудови механічної характеристики електропривода та визначення його часу пуску, закріпити знання отримані під час вивчення теоретичного матеріалу. Література: [1], с.106...116; [2], с.57...65. Самостійна робота Користуючись рекомендованою літературою вивчити методику проведення розрахунку і побудови механічної характеристики електропривода та визначення його часу пуску, і відповісти на запитання:
1.Якими методами можна визначити час пуску приводу?__________________________ __________________________________________________________________________ 2.У якому випадку рух електроприводу прискорюється (обґрунтуйте)______________ __________________________________________________________________________ Виконання роботи 1. Зводимо поточні моменти статичного опору робочої машини до валу електродвигуна (при необхідності у разі наявності передаточного механізму) за формулою (для кожного значення ділянки): (3.1) Н·м Результати розрахунків записуємо до таблиці 3 рядок 3 (значення Мс і ω наведено в таблиці 1). Графік зведеної механічної характеристики Мсзв = f(ω) робочої машини зображаємо на рис. 3.1 2. Визначаємо динамічний момент на кожній ділянці за формулою: (3.2) Н·м Від значень рядка 2 таблиці 3 віднімаємо відповідні значення рядка 3 цієї ж таблиці. 3. Аналогічно визначаємо інші значення, результати розрахунків заносимо в результуючу таблицю № 3 рядок 4. таблиця №3.1 Результуюча таблиця
4. За результатами розрахунків будуємо графік механічної характеристики електроприводу Мдин. = f(ω), який зображаємо на рис. 3.1 Приймаємо значення масштабів: m М = _____ Н·м/см m ω = _____ c-1/cм ω, с-1
М, Н·м Рис. 3 Механічна характеристика електроприводу 5. Час пуску електродвигуна, на окремій ділянці, можна отримати з виразу: tп = јпр·∆ω / Мдин.сер.,с (3.3) де јп – момент інерції приводу, визначається по формулі - јпр = јм + јдв (3.4) јпр = ____ + ____ = ________ кг·м2 ∆ω – зміна кутової швидкості на кожній ділянці, визначається по формулі: ∆ω = ωкін - ωпоч, с-1; (3.5) ωпоч ωкін – початкове та кінцеве значення кутової швидкості на ділянці с-1; јм – момент інерції робочої машини (дано в завданні), кг·м2; јдв – момент інерції електродвигуна (див. с.8), кг·м2. Для першої ділянки ωпоч = 0, ωкін = __, с-1 (наступне значення, після 0, рядка 3 таблиці 2.2), кінцеве значення першої ділянки одночасно є початковим для другої і т.д. Мдин.сер. = (Мдин.сер 1 + Мдин.сер 2) / 2 (3.6) Як приклад наводимо розрахунок для першої ділянки: ∆ω = ___ - 0 = ___, с-1 Мдин.сер.1 = (___ + ___) / 2 = ___ Н · м tп1 = ___ · ___ / ___ = ___ с Аналогічно визначаємо інші значення, результати розрахунків заносимо в таблицю 3.2, рядки 2 та 3. Перший рядок таблиці 5 отримали при попередніх розрахунках його значення відображено в таблиці 3.1 рядок 4. таблиця № 3.2 Результуюча таблиця
Розрахунки проводимо для кожної ділянки, результати заносимо до результуючої таблиці № 3.2 Час пуску привода визначаємо, як алгебраїчну суму на окремих ділянках ∑tпр = tпр1 + tпр2 +........ tпр9,с (3.7) ∑tпр = ___ + ___ + ___ +___ + ___ + ___ + ___ + ___ + ___ = ___ с За даними таблиці будуємо графік часу пуску tп = f (ω) електропривода, який зображено на риc. 3.2. Приймаємо значення масштабів: m t = _____ с / см; m ω = _____ c-1/см. ω, с-1
t, с Рис. 3.2 Графік часу пуску електропривода Контрольні запитання: 1. Запишіть рівняння руху електроприводу ___________________________________ 2. Мдин = 0 у випадку ______________________________________________________ 3. Від чого залежить момент інерції електроприводу? 4. Запишіть вираз для визначення перехідного процесу _________________________ 5. Якщо кутова швидкість електроприводу зменшується це означає ________________________________________________________________________ Оцінка ____________ Дата_____________ Викладач _____________ (підпис) Практична робота №4 Тема: Визначення часу нагрівання електродвигуна Мета: Оволодіти навичками розрахунку і побудови графіка часу нагрівання електродвигуна, закріпити знання отримані під час вивчення теоретичного матеріалу. Література: [7], с.65...69; [2], с.75...79;[6], с.165...170. Самостійна робота Користуючись рекомендованою літературою вивчити методику проведення розрахунку і побудови часу нагрівання електродвигуна, і відповісти на запитання: 1.Від чого залежить допустима температура нагрівання електродвигуна? ____________ __________________________________________________________________________ 2.Як впливає температура електродвигуна на строк його служби? __________________ __________________________________________________________________________ 3.Що таке стала часу нагрівання електродвигуна і як її можна визначити? ___________ __________________________________________________________________________ Виконання роботи 1. Рівняння нагрівання електродвигуна має такий вигляд: (4.1) де ε - основа натурального логарифму; τ – поточне значення температури електродвигуна яке залежить від поточного значення часу, t, ˚С; τуст – усталене значення перевищення температури електродвигуна над температурою навколишнього середовища, ˚С; τуст = τдв – τн.с. (4.2) де τн.с = 40 оС τдв – залежить від класу ізоляції закладеного в електродвигун, для електродвигунів серії (4А та АИР) з висотою осі обертання 50-132мм закладена ізоляція класу „В” для якої τуст = 90оС, а з висотою осі обертання 160-355 закладена ізоляція класу “F” для якої τуст = 105оС. τпоч – початкове перевищення температури електродвигуна над температурою навколишнього середовища, приймаємо τпоч = 0оС Т – постійна часу нагрівання, визначаємо за формулою: (4.3) де m - маса електродвигуна, (див. с.10), кг; ηн – коефіцієнт корисної дії електродвигуна, (див. с.7); Рн – номінальна потужність електродвигуна (див. с.7), Вт. Для режиму роботи S1 повинна виконуватись умова tp ³ 4Tн , де tp – сумарний час роботи електропривода Приймаємо Т = ___ Суть розрахунку полягає в підстановці в рівняння значень t починаючи з 0 до часу який дорівнює 4Т: (4.3) Аналогічно розраховуємо інші значення. Отримані значення заносимо в таблицю № 6 2. Для побудови криволінійного графіка, яким являється графік нагрівання електродвигуна, достатньо десяти точок. Крок часу ∆ t приймаємо рівним 1:10 від значення 4Т, що становить ∆ t= ___ хв. таблиця №4.1 Результати розрахунків
За результатами розрахунків будуємо графік τ = f(t), який зображено рис.4
t, хв Рис.4 Графік нагрівання електродвигуна
Приймаємо значення масштабів: m τ = _____ ºС/см m t = _____ хв/cм Контрольні запитання: 1.Напишіть рівняння нагрівання електродвигуна_________________________________ 2.Чим пояснюється різниця між часом нагрівання і охолодження електродвигуна з само вентиляцією? ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 3.На скільки класів у відповідності до стандарту поділено всі ізоляційні матеріали? ________________________________________________________________________ 4.На скільки відсотків можна перевантажити електродвигун (з точки зору теплового перевантаження), якщо він працює в охолоджувальному середовищі +30 ˚С? ________ 5.На скільки відсотків треба недовантажити електродвигун (з точки зору теплового перевантаження), якщо він працює в охолоджувальному середовищі +50 ˚С? ________
Оцінка ____________ Дата_______________ Викладач _____________ (підпис) Практична робота №5 Тема: Розрахунок потужності і вибір електродвигуна при тривалому режимі роботи із змінним навантаженням Мета: Оволодіти навичками розрахунку потужності і вибір електродвигуна при тривалому режимі роботи із змінним навантаженням, закріпити знання отримані під час вивчення теоретичного матеріалу. Література: [6] с. 172; [2] с.79; [7] с.74…79, 85…88. Самостійна робота Користуючись рекомендованою літературою вивчити методику проведення розрахунку і вибору електродвигуна при тривалому режимі роботи із змінним навантаженням, і відповісти на запитання: 1.Що називається навантажувальною діаграмою електродвигуна і як її можна отримати? _________________________________________________________________ 2.Які існують основні номінальні режими роботи електродвигунів, та як вони позначаються? _____________________________________________________________ Виконання роботи 1. У відповідності до завдання виконуємо навантажувальну діаграму (рис.5.1), прийнявши значення масштабів: m t = _____ хв/cм; m М = _____ Н·м/см М, Н∙м Рис.5.1 Навантажувальна діаграма.
t, хв 1. Визначаємо режим роботи електропривода. Для цього визначаємо максимальну потужність по формулі: (5.1) де Мб – максимальне значення моменту статичного опору за навантажувальною діаграмою у відповідності до завдання. 2. Для електродвигунів такої потужності стала часу нагрівання становить Тн = ___ хв [7, с.79]. 3. З графіка навантажувальної діаграми видно, що тривалість роботи складе tр = t1+t2+t3 (5.2) При цьому tр ≥ 4∙Тн; ___ ___ ____, це означає що за час ___ хв, електродвигун встигне нагрітися до усталеної температури. Такий режим роботи згідно з ГОСТом 183-74 називається ________________ і позначається _____.
4. Еквівалентний момент машини визначимо за формулою: (5.3)
5. Визначаємо еквівалентну потужність машини за формулою: Рем = Мем ∙ ωм; Рем = ____ ∙ _____ = ____ Вт (5.4)
6.На валу електродвигуна еквівалентна потужність становитиме: (5.5)
де ηпер – ККД передаточного механізму (у відповідності до завдання).
7. Вибираємо електродвигун за умовою нагрівання: Рном ≥ Ре (5.6) ____ ___ ____ Користуючись довідниковою літературою [10] вибираємо електродвигун, враховуючи умови навколишнього середовища та кутову швидкість вала робочої машини, типу _____________________, який має наступні технічні характеристики: • номінальна потужність Рн, Вт ________ · номінальний струм - Iн, А _______ · номінальна частота обертання – nн, хв-1 __________
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2016-07-11; просмотров: 243; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.222.109.213 (0.221 с.) |