Антиплагиат (1228671), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Перечень графического материала (с точным указанием обязательных чертеж ей)1) Электрическая схема двигателя постоянного тока параллельного возбуж дения.2) Функц иональная схема управления автоматизированным э лектроприводом с двигателем постоянного тока с обратными связями по току искорости.3) Принц ипиальнаясхема электропривода постоянного тока с подчиненным регулированием напряжения двигателя.4) Структурная схема электропривода с[39]двухконтурной системой автоматического регулирования.6. Дата выдачи задания 22 февраля 2016 г.Магистрант Моисеева А.И.Руководитель ВКР Власьевский С.В.СОДЕРЖАНИЕВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………1. ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА[40]РАБОТЫ ЭЛЕКТРОПРИВОДА ПОСТОЯННОГО ТОКА……………………………1.1.
Построение диаграммпроизводственного механизма………………...1.2. Расчет мощности электродвигателя и выбор его по каталогу. Определение передаточного отношения редуктора……………………1.3.[1]Расчети выбор пусковых и[8]регулировочных реостатов………………1.4 Расчет переходных проц ессов за ц икл работы…………………………2. РАЗРАБОТКА ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СХЕМЫ РАБОТЫ ЭЛЕКТРОПРИВОДА ПОСТОЯННОГО ТОКА……………………………3. РАЗРАБОТКА ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ РАБОТЫ ЭЛЕКТРОПРИВОДА ПОСТОЯННОГО ТОКА……………………………3.1 Описание принц ипиальной схемы и проц ессов ее работы…………….3.2 Расчет проц ессов коммутац ии трехфазного выпрямителя…………….3.3 Расчет основных параметров трехфазного выпрямителя……………...3.4 Расчет токов, протекающ их через вентили во вре��я коммутац ии……3.5 Расчет и построение характеристик выпрямителя……………………..3.6 Выбор вентилей выпрямительной установки…………………………..3.7 Расчет э нергетических показателей выпрямителя……………………..3.8 Расчет индуктивности ц епи выпрямительного тока…………………...4.
РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ НАПРЯЖ ЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА…………………4.1 Расчет передаточной характеристики тиристорного выпрямителя…...4.2 Расчет передаточной характеристики машины постоянного тока…….4.3 Расчет передаточной характеристики разомкнутой системы………….4.5 Построение частотных характеристик разомкнутой САР по току……4.6 Построение частотных характеристик САР по частоте вращ ения……5.
ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНТА ЛАБОРАТОРННОГО СТЕНДА……………………………………………………………………….ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………….СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ……………………………ПРИЛОЖ ЕНИЕ А Характеристики переходных реж имов э лектропривода..ПРИЛОЖ ЕНИЕ Б Методическое указание……………………………………688111926384141444647525557616365666870747784868889ВВЕДЕНИЕЭлектропривод является технической системой, служащей для преобразования электрической энергии в механическую и[11]управления параметрами э той э нергии с ц елью рац ионального выполнения технологического проц есса, выполняемого машиной,которая необходима для осуществления различных технологических процессов в промышленности, сельском хозяйстве, на транспорте,в коммунальной сфере, в быту, в медицине и других областях жизнедеятельности человека.[11]Развитиеи совершенствование современных технологических и производственных процессов в промышленности, сельскомхозяйстве, строительстве и в других областях народного хозяйства характеризуются широким использованием средств автоматизациии комплексной механизации.
Это позволяет освободить человека от однообразного и тяжелогофизического труда, повыситьпроизводительность, надежность функционирования технологического оборудования и качество выпускаемой[7]им продукц ии. Автоматические системы управления позволяют такж е заменить человека при работе технологического оборудования вовредных и опасных для его здоровья условиях окруж ающ ей среды - космосе, среде агрессивных газов, запыленных помещ ениях и т.д.Вобщем случае автоматизация - это применение технических средств, экономико-математических методов и систем управления,освобождающих человека[7]частичноили полностьюпередачи и использования энергии, материалов[7]или[12]отнепосредственного участия в процессах получения, преобразования,информации.[12]Автоматизироваться могут технологические проц ессы, научные и э кспериментальные инж енерные исследования, проектирование различныхобъектов, организац ия, планирование и управление различных предприятий и организац ий [2].Бурный технический прогресс в области силовой полупроводниковой техники и микропроц ессорных систем, наблюдающ ийся в конц е прошлогостолетия, привёл к сущ ественным изменениям в теории и практике э лектрического привода.
Эти изменения, преж де всего, касаются созданияновой э лементной базы и технических средств автоматизац ии, быстрого расширения областей применения регулируемого э лектропривода,который преимущ ественно реализуется в виде тиристорных и транзисторных.Машины постоянного тока, благодаря своим гибким естественным э лектромеханическим характеристикам, получили широкое распространение вэ лектроприводе.Система управления автоматическим пуском любого машины постоянного тока.Использование машины постоянного тока вкачестве приводного двигателя экономически оправдывается в случае необходимости изменения режима работы привода в широкихпределах, а также поддержания заданных режимов работы с высокой точностью.
Диапазон регулирования частоты вращениясовременных электроприводов достигает 1:10000 при точности поддержания частоты вращения порядка 0,1%, что позволяет вбольшинстве случаев исключить механические устройства регулирования частоты вращения (коробки передач, фрикционные муфты ит.п.).[10]Предметной темой данной диссертац ии является разработка системы «тиристорный выпрямитель-двигатель» с автоматическим регулированиемнапряж ения двигателя.1. ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА РАБОТЫ ЭЛЕКТРОПРИВОДА ПОСТОЯННОГО ТОКА1.1.
Построение диаграмм производственного механизмаОсновное влияние на режим работы электропривода и на требования, предъявляемые к нему, оказывает характер технологическогопроцесса. По характеру технологического процесса все машины и механизмы можно разделить на две большие группы: механизмынепрерывного действия и механизмы циклического действия.
В первой группе технологический процесс протекает непрерывно, вовторой - рабочий процесс состоит из однотипных повторяющихся циклов.[9]Двигателипараллельного возбуждения, питаются от источника постоянного напряжения и применяются для длительного режимаработы, когда требуется широкое регулирование частоты вращения ([30]металлообрабатывающ ие станки, листоправильные машины прокатных станах, главные приводы трубопрокатных станов и т.п.).На основании исходных данных производим построение тахограммы и нагрузочной диаграммы производственного механизма (см. рисунок 1.1 ирисунок 1.2).Из рисунков видно, что в равные промеж утки времени механизм работает с установившейся скоростью п, развивая момент М.
Первые 40 секундскорость n = 975 об/мин, и момент М = 2,9 Нм. Следующ ие 40 секунд с изменением момента М на валу меняется скорость вращ ения якорядвигателя n. Длительность работы привода - 200 секунд.1.2.Расчет мощности электродвигателя и выбор его по каталогу. Определение передаточного отношения редуктораОпределяем[1]диапазон регулирования(1.1)где пм1 – частота вращ ения механизма на первой ступени регулирования, об/мин;пм5 – частота вращ ения механизма на последней ступени регулирования, об/мин.Получаем диапазон регулирования рег = 1:1,15.Определяем значения угловой скорости по ступеням, рад/с(1.2)где - - значение угловой скорости механизма на i-ой ступени, рад/с;nмi - значение частоты вращ ения механизма на i-ой ступени, об/мин.- первая ступень- последняя ступеньОпределяем мощ ность на i -ом участке работы, Вт(1.3)где Р- - значение мощ ности на i -ом участке работы, Вт;Ммех - момент механизма, Н∙м.- первая ступеньР1 =2,9∙102,05 = 296 Вт.- последняя ступеньР5 = 15,95 ∙88,97 = 1419 Вт.Принимаем из [4] коэ ффиц иент ухудшения теплоотдачи при подвиж ном роторе для закрытого исполнения двигателя без принудительногоохлаж дения β0 = 0,95.Определяем коэ ффиц иент ухудшения теплоотдачи на первой ступени работы(1.4)где – максимальное значение угловой скорости механизма,рад/с.Определяем коэ ффиц иент ухудшения теплоотдачи на шестой ступени работы(1.5)Определяем среднеквадратичное значение мощности за время работы,[2]Вт.(1.6)Определяем расчетную мощ ность э лектродвигателя, кВт(1.7)где - КПД механизма;- коэ ффиц иент замещ ения,Из справочника [5] выбираем двигатель постоянного тока с параллельным возбуж дением Д45.
Паспор��ные данные двигателя сводим втабличную форму (см. таблиц у 1.1).Таблиц а 1.1 – Паспортные данные двигателя Д45, кВт,В,А, об/мин, об/мин, Н∙м2,623011,81460248217,91Рисунок 1.3 Электрическая схема двигателя постоянного тока параллельного возбуж дения.Определяем передаточное отношение редуктора(1.8)где - номинальное значение угловой скорости двигателя, рад/с.- расчетное значение передаточного отношения редуктора.Определяем номинальное значение угловой скорости двигателя, об/мин.(1.9)где - номинальное значение частоты вращ ения двигателя, об/мин.Определяем стандартное значение передаточного отношения редуктора, с учетом условия iст.р ≤ ipaсч. Принимаем из [4] icm.p =1,6.Определяем сопротивление якоря при перегреве, Ом(1.11)где - сопротивление обмотки якоря, Ом;- перегрев обмоток двигателя относительно начальной температуры (15°С), = 75°С.Определяем сопротивление обмотки якоря, Ом(1.12)где - сопротивление нагрузки, Ом.Определяем сопротивление нагрузки, Ом(1.13)Полученное значение =19,49 Ом подставим в формулу (1.12), получимОпределяем частоту вращ ения ротора двигателя по ступеням, об/мин(1.19)где - частота вращ ения механизма на i-ой ступени, об/мин.Определяем угловую скорость ротора двигателя по ступеням, рад/с(1.20)где - частота вращ ения ротора двигателя на i-ой ступени, об/мин.-первая ступень- вторая ступень- третья ступень- четвертая ступень-[42]пятая ступеньОпределяем статический момент по ступеням.где Мтах - максимальный момент, Мтах = Ммех.Подставим полученное значение в формулу (1.21), получимНа второй, третьей, четвертой и пятой рабочих ступенях момент определяется по формулам (1.21), (1.22), Н∙мПроизведемрасчет естественных электромеханической и механической характеристик двигателя.Выражения для расчета электромеханической и механической характеристик имеют вид,[2]рад/с(1.23)(1.24)Произведем расчет для значений тока I = 0; I = Iн; I = 2Iн.Для значения тока I = 0 Арад/с.Для значений тока I = Iн = 11,8 Арад/с.Для значений тока I = 2Iн = 23,6 Арад/с.Так какмежду током и моментом у двигателей постоянного тока независимого возбуждения имеется линейная зависимость М = с I , то дляполучения механической характеристики достаточно пересчитать по оси X численные значения токов на значения моментов.[2]Для значения тока I = 0 АМ = 1,6 0 = 0 Н м.Для значения тока I = 1Н = 11,8 АМ = 1,6 11,8 = 18,88 Н м.Для значения тока 1 = 21н = 23,6 АМ = 1,6 23,6 = 37,76 Н м.Расчетные данные сводим в табличную форму (таблиц а 1.2).Таблиц а 1.2 - Результаты расчетов э лектромеханической и механическойI, А011,823,6М, Нм018,8837,76На основании расчетных данных (таблиц а 1.2) строим естественные э лектромеханическую = f(l) (рисунок 1.4) и механическую = f(M) (рисунок1.5) характеристикидвигателя.Рисунок 1.4 Естественная электромеханическая характеристика двигателяРисунок 1.5 Естественная механическая характеристика двигателя1.3.[2]Расчет и выбор пусковых и регулировочных реостатовОпределяем наибольший пусковой ток, АIпуск = 2 Iн(1.25)Iпуск = 2 11,8=23,6 АОпределяем наибольший пусковой момент, Н∙мМпуск = с Iпуск(1.26)Мпуск = 1,6 23,6 = 37,76 Н мОпределяем ток переключения, АIпер = 0,8 Iн(1.27)Iпер = 0,8 11,8=9,48 АОпределяем момент переключения, Н∙мМпер = с Iпер(1.28)Мпер = 1,6 9,48=15,18 Н мОпределяем необходимые сопротивления якорной ц епи пусковых характеристик (пуск в две ступени)для второйступени пусковой характеристики,(1.32)Для[2]первойрабочей ступени[1]Ом[1]примоменте нагрузки[2]Мс1= 2,358 Н∙м[4]необходимообеспечить скорость[2]ω u1 = 153,08 рад/с.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
