Проектирование регулируемого электропривода с двигателем постоянного тока в системе тиристорный преобразователь двигатель (ТП-Д)

№ варианта исходных данных: 66

СОДЕРЖАНИЕ

1. АННОТАЦИЯ.. 3

2. ЗАДАНИЕ НА КУРСОВОЙ ПРОЕКТ. 4

3. ВВЕДЕНИЕ. 5

4. Основная расчетная часть курсового проекта. 6

4.1 Тахограмма рабочей машины.. 7

4.2 Механическая характеристика механизма. 8

4.3 Нагрузочная диаграмма механизма. 9

4.4 Расчет мощности приводного двигателя. 10

4.5 Выбор приводного двигателя и редуктора. 11

4.6 Расчет и выбор управляемого преобразователя. 15

4.7 Тахограмма работы двигателя. 17

4.8 Расчет моментов сопротивления приведенных к валу механизма. 18

4.9 Выбор режимов работы электропривода. 19

4.10 Расчет статических механических характеристик. 20

4.11 Проверка выбранного двигателя по нагреву. 30

4.12 Расчет потерь энергии и энергетических показателей в установившихся режимах работы.. 32

5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 38

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.. 39

ГРАФИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ.

Структурная схема разомкнутой системы ТП-Д..

Структурная схема замкнутой системы ТП-Д..

Функциональная схема разомкнутой системы ТП-Д..

Функциональная схема замкнутой системы ТП-Д..

1. АННОТАЦИЯ

Целью курсового проекта является детальный расчет регулируемого электропривода с двигателем постоянного тока в системе тиристорный преобразователь – двигатель (ТП-Д).

При выполнении курсовогопроекта производится анализ данных о режимах нагрузки, построении нагрузочных диаграмм механизма, выбираются электрические машины и преобразовательные устройства с учетом задания на проектирование, рассчитываются параметры и выбираются элементы заданной системы электропривода, оцениваются энергетические показатели спроектированной системы.

Данный курсовой проект отражает механику электромеханической системы ТП-Д и электромеханические свойства двигателя и представляется в виде расчетно-пояснительной записки, включающей в себя заданные и расчетные графики, диаграммы, тип выбранного двигателя и преобразователя, характеристики системы электропривода, а также принципиальную схему спроектированной системы.

В курсовом проекте приводятся все необходимые расчеты (мощности приводного двигателя по заданной тахограмме и механической характеристике механизма, выбор двигателя и преобразовательного устройства, расчет и построение механических характеристик электропривода, расчет энергетики).

2. ЗАДАНИЕ НА КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

Исходные данные для проектирования представлены в таблице. В ней приведены варианты тахограммы, по которой работает механизм и которая составляет повторяющийся цикл работы. Здесь , , – скорости механизма в установившихся режимах; t₁, t₂, t₃ – время работы механизма с установившейся скоростью (сюда не входит время переходных процессов пуска, торможения, изменения скорости); t₁– время паузы.

Таблица 1.Исходные данныерабочеймашины

Характер момента сопротивления – реактивный, режим работы повторно-кратковременный.

3. ВВЕДЕНИЕ

В данном курсовом проекте представлен расчет на регулируемый электропривод с двигателем постоянного тока в системе тиристорный преобразователь – двигатель.

История двигателя постоянного тока (ДПТ) началась в 1820-х годах с открытий Фарадея и Эрстеда. Первый работающий электродвигатель с вращающимся валом создал Б. С. Якоби в 1834 году. Развитие включало замену постоянных магнитов электромагнитами (Уайлд, 1864) и внедрение кольцевого якоря (Пачинотти, 1866). ДПТ стали основой ранней электрификации благодаря возможности регулировки оборотов.

Двигатели постоянного тока отличаются высоким пусковым моментом, линейными характеристиками и широким диапазоном плавного регулирования скорости. Они компактны, легко реверсируются и обеспечивают высокую надежность при правильном обслуживании. Основные достоинства включают отличную управляемость и хорошую работу под нагрузкой.

Основные недостатки двигателей постоянного тока связаны с наличием коллекторно-щеточного узла: высокий износ щеток, требующий регулярного обслуживания, искрение, создающее радиопомехи, и более сложная, дорогая конструкция по сравнению с асинхронными двигателями. Также они чувствительны к перегрузам и требуют источника постоянного тока или выпрямителя.

Система ТП-Д — это регулируемый электропривод, где тиристорный преобразователь (ТП) питает якорную цепь двигателя (Д). Обмотка возбуждения двигателя имеет независимое питание. Система обеспечивает плавное регулирование скорости, реверс, точное поддержание параметров, высокий КПД и быстродействие, преобразуя переменный ток в постоянный. Используется в промышленных механизмах.