МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

ДОНБАССКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ

Кафедра АПП

Расчетно-графическая работа

по дисциплине:

"Электропривод общепромышленных механизмов"

Выполнил студент:

гр. АПП-04-2 Измайлов А.О.

Проверил:

доцент кафедры АПП Панкратов А.И.

Краматорск, 2008

Содержание

Реферат

введение

1. Выбор основных элементов

1.1 Исходные данные для выбора электропривода механизма

1.2 Статическая нагрузочная диаграмма механизма, определение

1.3 Предварительный выбор электродвигателя по мощности

1.4 Динамическая нагрузочная диаграмма электродвигателя

1.5 Проверка электродвигателя по условиям допустимого

1.6 Проверка электродвигателя по условиям допустимой

1.7 Проверка электродвигателя по условиям пуска

2. РАЗРАБОТКА СКАЛЯРНОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ

Выводы

Перечень ссылок

Реферат

Расчетно-пояснительная записка содержит 28 страницы, 8 рисунков и 5 источников.

Объект проектирования: электропривод с двигателем постоянного тока.

Цель работы: выбрать электродвигатель по мощности, рассчитать и построить механические характеристики электропривода в рабочих режимах и электромеханические переходные процессы в электроприводе, разработать принципиальную электрическую схему электропривода.

введение

Электроприводом называется электромеханическая система, состоящая из электродвигательного, преобразовательного, передаточного и управляющего устройств, предназначенных для приведения в движение исполнительных органов рабочей машины и управления этим движением.

Нельзя представить себе ни одного современного производственного механизма, в любой области техники, который не приводился бы в действие электроприводом. В электроприводе основным элементом, непосредственно преобразующим электрическую энергию в механическую, является электродвигатель, который чаще всего управляется при помощи соответствующих преобразовательных и управляющих устройств с целью формирования статических и динамических характеристик электропривода, отвечающих требованиям производственного механизма.

Целью данной РГР является расчет электродвигателя, входящего в состав электропривода механизма подъема мостового крана, а также создание системы управления электроприводом, которая бы обеспечила заданные режимы его работы.

1. Выбор основных элементов электрооборудования механизма подъема мостового крана по исходным данным.

1.1 Исходные данные для выбора электропривода механизма подъема мостового крана

Таблица 1 – Исходные данные для выбора электрооборудования механизма подъема мостового крана

Рисунок 1 – Кинематическая схема механизма подъема мостового крана

1.2 Статическая нагрузочная диаграмма механизма, определение продолжительности включения

Стандартизованная для предварительного принятого тяжелого режима (5М) статическая нагрузочная диаграмма работы механизма подъема включает следующие операции:

1 Подъем груза массой на высоту Н за время t_Р1.

2 Остановка механизма на время t₀ перемещения груза по цеху.

3 Опускание груза массой с высоты Н за время t_Р2 = t_Р1.

4 Остановка механизма на время t₀ разгрузки.

5 Подъем крюковой подвески массой 0,2 .

6 Остановка механизма на время t₀ за время t_Р3 = t_Р2 = t_Р1.

7 Опускание крюковой подвески массой 0,2 за время t_Р4 = t_Р3 = t_Р2= t_Р1

8 Остановка механизма на время t₀ загрузки.

Время подъема и опускания в статике определяется по формуле:

Продолжительность цикла для наибольшего коэффициента загрузки

.

Продолжительность включения механизма в статике, т.е. без учета динамических режимов, %

Статический момент на валу электродвигателя при подъеме грузов, различных по массе с учетом веса грузозахватного устройства определяется по формуле:

,

где – общее передаточное число механизма,

;

Статический момент на валу двигателя при спуске различных по массе грузов

.

Статическая нагрузочная диаграмма, рассчитанная по исходным данным и формулам строится в соответствующем масштабе и представлена на рисунке 2.

Рисунок 2 – Статическая нагрузочная диаграмма механизма подъема мостового крана

1.3 Предварительный выбор электродвигателя по мощности

Предварительно мощность электродвигателя с ближайшей стандартной продолжительностью включения выбирается из условия подъема номинального груза по условию , где

,

Расчетная ПВ отличается от стандартных, а , то расчетная мощность приводится к стандартной ПВ_сm по формуле:

.

Номинальная частота вращения вала двигателя выбирается по условию:

Выбираем двигатель из условия Pн>=P'расч, а также выполняем проверку Mmax Mcmax. Выбираем 2 двигателя, тип двигателя: Д816:

1.4 Динамическая нагрузочная диаграмма электродвигателя, определение средних динамических моментов. Уточнение режима работы двигателя

Максимальный пусковой момент:

,

где

.

Минимальный пусковой момент (момент переключения):

,

где

.

Динамический момент при пуске:

,

.

Суммарный приведенный момент инерции при пуске:

,

Где

,

,

• – рабочая угловая скорость вращения вала двигателя, ;

.

Время пуска привода при подъеме и опускании груза

,

Суммарный приведенный к валу двигателя момент инерции при торможении:

,

Тормозной момент:

Где номинальный момент

.

.

Время электромеханического торможения механизма подъема:

,

Уточненное значение продолжительности включения:

Число циклов в час:

,

.

Динамическая нагрузочная характеристика показана на рисунке 3.

Рисунок 3 Динамическая нагрузочная диаграмма электродвигателя механизма подъема мостового крана

1. Проверка электродвигателя по условиям допустимого нагрева

При наличии динамической нагрузочной диаграммы и незначительном изменении скорости вращения вала двигателя в статических режимах удобнее использовать метод эквивалентного момента. По данным динамической нагрузочной диаграммы определяется эквивалентный момент за цикл работы:

,

где принимаем равными 0,5.

Эквивалентная мощность, соответствующая и расчетной ПВ:

Выбранный двигатель не будет нагреваться выше допустимой температуры, если:

Условие выполняется.

1. Проверка электродвигателя по условиям пуска

Условие успешного запуска двигателя при подъеме наибольшего груза:

,

Где

,

, .

Условие выполняется.

1. Проверка электродвигателя по условиям допустимой перегрузки

Выбранный по мощности двигатель проверяется по перегрузочной способности с учетом максимально возможных динамических моментов. Условие проверки по перегрузочной способности:

,

.

Условие выполняется.

2. РАЗРАБОТКА СКАЛЯРНОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ЧАСТОТНЫМ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ ПО ЗАКОНУ U1/F1=CONST

Исходные данные для разработки скалярной системой управления частотным электроприводом по закону Ψ1=const представлены в таблице 2.1.

Таблица 2.1 – Исходные данные для разработки скалярной системой управления частотным электроприводом по закону Ψ1=const.

Таблица 2.1 – Исходные данные для разработки скалярной системой управления частотным электроприводом по закону Ψ1=const.

Схема тиристорного преобразователя частоты со звеном постоянного тока и рекуперативным торможением