ВКР: Асинхронный электропривод с линейными механическими характеристиками

Предметом исследования являются характеристики данного электропривода при векторном и скалярном законах регулирования. Цель исследования: Анализ возможности использования скалярного управления при частотном регулировании для крановых механизмов. Задачи: - рассмотреть технологические особенности данных механизмов; - выполнить расчёт мощности, выбор электродвигателя; - составить и рассчитать параметры для двух способов управления при частотном регулировании; - выполнить имитационное моделирование наиболее характерных режимов работы; - провести критический анализ полученных резу

ВВЕДЕНИЕ ………………………………………………………………………8
1 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ………………………………………………9
1.1 Механические характеристики производственных механизмов………..9
1.2 Механические характеристики электродвигателей…………………….12
1.3 Требования к механическим характеристикам электроприводов
крановых механизмов…………………………………………….…………….14
1.4 Динамические свойства электропривода с линейной механической
характеристикой………………………………………………………………...18
1.5 Скалярное и векторное управление асинхронными двигателями……..22
2 ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ……………………………………………….. 27
2.1 Общий замысел и логика исследования………………………………….27
2.2 Объект, предмет, цель, задачи исследования……………………………28
2.3 Формулировка гипотезы…………………………………………………...28
2.4 Характеристик методов исследования…………………………………..28
2.5 Планируемый результат……………………………………………………29
2.6 Области использования результатов ВКР………………………………..29
3 ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ КРАНОВОГО МЕХАНИЗМА………...31
3.1 Кинематическая схема механизма подъёма мостового крана…………31
3.2 Расчёт мощности и проверка электродвигателя…………………..…….32
3.3 Выбор преобразователя частоты………………………………………….34
4 МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ АСИНХРОННОЙ МАШИНЫ ВО
ВРАЩАЮЩЕЙСЯ СИСТЕМЕ КООРДИНАТ………………………………36
5 СТРУКТУРНАЯ СХЕМА И ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ
РАБОТЫ ПРИ СКАЛЯРНОМ УПРАВЛЕНИИ………………………………43
5.1 Функциональная схема системы скалярного управления………………43
5.2 Структурная схема системы скалярного управления в среде
«Matlab»………………………………………………………………………….47
6 СТРУКТУРНАЯ СХЕМА И ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ
РАБОТЫ ПРИ ВЕКТОРНОМ УПРАВЛЕНИИ………………………………51
6.1 Математическое описание асинхронной машины при векторном
управлении ……………………………………………………………………...51
6.2 Расчёт параметров структурной схемы электродвигателя при
векторном управлении ………………………………………………………...58
6.3 Оптимизация регуляторов в системе векторного управления………...60
6.3.1 Настройка токовых контуров……………………………………………60
6.3.2 Настройка контура регулирования потокосцепления ротора………63
6.3.3 Настройка контура скорости…………………………………………...64
7 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ……………………………………...………..71
7.1 Расчёт затрат на исследовательскую работу……………………………71
8 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ……………………………...74
8.1Характеристика условий труда с использованием компьютера………..74
8.2Требования к помещениям для работы с ПЭВМ………………………...75
8.3 Требования к освещению………………………………………………..…76
8.4 Электробезопасность……………………………………………………….78
8.5 Пожарная безопасность……………………………………………………80
ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………………………………82
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ…………………………..84
ПРИЛОЖЕНИЕ А (обязательное) Кинематическая схема
электропривода………………………………………………………………….87
ПРИЛОЖЕНИЕ Б (обязательное) Схема частотного преобразователя…...88
ПРИЛОЖЕНИЕ В (обязательное) Схема функциональная при скалярном
управлении………………………………………………………………………89
ПРИЛОЖЕНИЕ Г (обязательное) Схема структурная при скалярном
управлении………………………………………………………………………90
ПРИЛОЖЕНИЕ Д (обязательное) Переходные режимы при скалярном
управлении………………………………………………………………………91
ПРИЛОЖЕНИЕ Е (обязательное) Схема структурная при векторном
управлении………………………………………………………………………92
ПРИЛОЖЕНИЕ Ж (обязательное) Переходные режимы при векторном
управлении………………………………………………………………………93
ПРИЛОЖЕНИЕ З (обязательное) Переходные режимы работы механизма
подъёма крана…………………………………………………………………...94