ПЗ (1228677)
Текст из файла
Министерство транспорта Российской Федерации
Федеральное агентство железнодорожного транспорта
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ»
кафедра «Электротехника, электроника и электромеханика»
К ЗАЩИТЕ ДОПУСТИТЬ
Заведующая кафедрой
__________ О.А. Малышева
«___»________2016 г.
РАЗРАБОТКА ЛАБОРАТОРНОГО СТЕНДА ЭЛЕКТРОПРИВОДА ПОСТОЯННОГО ТОКА
Пояснительная записка к магистерской диссертации
МД 13.04.02. ПЗ
Магистрант А.И. Моисеева
Руководитель
(профессор, д.т.н.) С.В. Власьевский
Нормоконтроль
(ст. преподаватель) Е.В. Константинова
Хабаровск - 2016
РЕФЕРАТ
95 с, 24 рис., 22 табл., 18 источников, 2 прил.
ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ, ЭЛЕКТРОПРИВОД, ПОСТОЯННЫЙ ТОК, МЕХАНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА, ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКАЯ ХАТЕКТЕРИСТИКА, ПЕРЕХОДНОЙ ПРОЦЕСС, СИЛОВОЙ ТРАНСФОРМАТОР, ТРЕХФАЗНЫЙ ПОЛУУПРАВЛЯЕМЫЙ ВЫПРИЯМИТЕЛЬ, РЕГУЛИРУЕМАЯ КОММУТАЦИЯ, СЕТЕВАЯ КОММУТАЦИЯ, СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ, ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ, ПЕРЕДАТОЧНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА, САР, СТАТИЧЕСКИЙ КОЭФФИЦИЕНТ ПЕРЕДАЧИ, СОБСТВЕННАЯ ЧАСТОТА.
Целью магистерской диссертации является разработка лабораторного стенда электропривода постоянного тока параллельного возбуждения с трехфазным управляемым выпрямителем и системой автоматического регулирования напряжения, с последующим анализом ее устойчивости и исследованием качества регулирования.
Первая часть диссертации содержит построение тахограммы и нагрузочной диаграммы производственного механизма; расчет мощности электродвигателя и выбор его по каталогу; расчет и выбор по каталогу пусковых и регулировочных реостатов; расчеты электромеханических и механических характеристик для двигательного и тормозного режимов, переходных процессов за цикл работы, основных параметров силового трансформатора и выпрямительной установки.
Во второй части диссертации произведен расчет основных параметров силового трансформатора и выпрямительной установки; разработаны функциональная и принципиальная схемы электропривода; составлена структурная схема системы автоматического регулирования напряжения двигателя и выполнен анализ ее устойчивости; исследовано качество регулирования; разработана схема лабораторного стенда.
Министерство транспорта Российской Федерации
Федеральное агентство железнодорожного транспорта
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
«Дальневосточный государственный университет путей сообщения»
(ДВГУПС)
Электроэнергетический институт Кафедра ЭТЭЭМ
Направление (специальность) 13.04.02 Электроэнергетика и электротехника
УТВЕРЖДАЮ
Зав. кафедрой
_________________Малышева О.А.
«_____» _____ 20____г.
ЗАДАНИЕ
на магистерскую диссертацию
Моисеевой Анны Ивановны
1. Тема ВКР «Разработка лабораторного стенда электропривода постоянного тока» утверждена приказом по университету от « 3 » июня 2016 г. № 536а
2. Срок сдачи магистром законченной ВКР « 17 » июня 2016 г.
3. Исходные данные к диссертации Лабораторный стенд: Электродвигатель постоянного тока параллельного возбуждения с номинальной мощностью Рн = 2,6 Вт, частотой вращения nном = 1460 об/мин, КПД двигателя η=0,96, номинальным током Ia = 11,8 А, .
4.Содержание расчетно-пояснительной записки (перечень подлежащих разработке вопросов)
1) Построение тахограммы и нагрузочной диаграммы электродвигателя. Расчет мощности электродвигателя и выбор его по каталогу.
2) Расчет механических и электромеханических характеристик для двигателя режима.
3)Расчет и выбор пусковых сопротивлений.
4) Расчет переходных характеристик ω=f(t), M=f(t).
5) Расчет основных параметров трансформатора.
6) Расчет управляемого трехфазного выпрямителя.
7) Разработка функциональной и принципиальной схем лабораторного стенда.
8) Составление структурной схемы САР и выполнение анализа ее устойчивости.
9) Выполнение технико-экономической оценки разработки лабораторного стенда.
10) Разработка методических указаний к выполнению лабораторной работы на стенде.
5. Перечень графического материала (с точным указанием обязательных чертежей)
1) Электрическая схема двигателя постоянного тока параллельного возбуждения.
2) Функциональная схема управления автоматизированным электроприводом с двигателем постоянного тока с обратными связями по току и скорости.
3) Принципиальная схема электропривода постоянного тока с подчиненным регулированием напряжения двигателя.
4) Структурная схема электропривода с двухконтурной системой автоматического регулирования.
6. Дата выдачи задания 22 февраля 2016 г.
Магистрант Моисеева А.И.
Руководитель ВКР Власьевский С.В.
СОДЕРЖАНИЕ
| ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………… 1. ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА РАБОТЫ ЭЛЕКТРОПРИВОДА ПОСТОЯННОГО ТОКА…………………………… 1.1. Построение диаграмм производственного механизма………………... 1.2. Расчет мощности электродвигателя и выбор его по каталогу. Определение передаточного отношения редуктора…………………… 1.3. Расчет и выбор пусковых и регулировочных реостатов……………… 1.4 Расчет переходных процессов за цикл работы………………………… 2. РАЗРАБОТКА ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СХЕМЫ РАБОТЫ ЭЛЕКТРОПРИВОДА ПОСТОЯННОГО ТОКА…………………………… 3. РАЗРАБОТКА ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ РАБОТЫ ЭЛЕКТРОПРИВОДА ПОСТОЯННОГО ТОКА…………………………… 3.1 Описание принципиальной схемы и процессов ее работы……………. 3.2 Расчет процессов коммутации трехфазного выпрямителя……………. 3.3 Расчет основных параметров трехфазного выпрямителя……………... 3.4 Расчет токов, протекающих через вентили во время коммутации…… 3.5 Расчет и построение характеристик выпрямителя…………………….. 3.6 Выбор вентилей выпрямительной установки………………………….. 3.7 Расчет энергетических показателей выпрямителя…………………….. 3.8 Расчет индуктивности цепи выпрямительного тока…………………... 4. РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ 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 вращения…… 5. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНТА ЛАБОРАТОРННОГО СТЕНДА………………………………………………………………………. ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………………………………. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ…………………………… ПРИЛОЖЕНИЕ А Характеристики переходных режимов электропривода.. ПРИЛОЖЕНИЕ Б Методическое указание…………………………………… | 6 8 8 11 19 26 38 41 41 44 46 47 52 55 57 61 63 65 66 68 70 74 77 84 86 88 89 |
ВВЕДЕНИЕ
Электропривод является технической системой, служащей для преобразования электрической энергии в механическую и управления параметрами этой энергии с целью рационального выполнения технологического процесса, 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.
Электрический привод является энергетической основой технологических и производственных процессов, которые реализуются за счет механической энергии. Приводя в движение исполнительные органы рабочих машин и механизмов и управляя этим движением с заданным качеством, электрический привод обеспечивает добычу полезных ископаемых, изготовление и обработку различных изделий и материалов, перемещение людей и грузов и выполнение многих других технологических операций с наилучшими техническими и экономическими показателями [1].
Развитие и совершенствование современных технологических и производственных процессов в промышленности, сельском хозяйстве, строительстве и в других областях народного хозяйства характеризуются широким использованием средств автоматизации и комплексной механизации. Это позволяет освободить человека от однообразного и тяжелого физического труда, повысить производительность, надежность функционирования технологического оборудования и качество выпускаемой им продукции. Автоматические системы управления позволяют также заменить человека при работе технологического оборудования во вредных и опасных для его здоровья условиях окружающей среды - космосе, среде агрессивных газов, запыленных помещениях и т.д.
В общем случае автоматизация - это применение технических средств, экономико-математических методов и систем управления, освобождающих человека частично или полностью от непосредственного участия в процессах получения, преобразования, передачи и использования энергии, материалов или информации. Автоматизироваться могут технологические процессы, научные и экспериментальные инженерные исследования, проектирование различных объектов, организация, планирование и управление различных предприятий и организаций [2].
Бурный технический прогресс в области силовой полупроводниковой техники и микропроцессорных систем, наблюдающийся в конце прошлого столетия, привёл к существенным изменениям в теории и практике электрического привода. Эти изменения, прежде всего, касаются создания новой элементной базы и технических средств автоматизации, быстрого расширения областей применения регулируемого электропривода, который преимущественно реализуется в виде тиристорных и транзисторных.
Машины постоянного тока, благодаря своим гибким естественным электромеханическим характеристикам, получили широкое распространение в электроприводе.
Система управления автоматическим пуском любого машины постоянного тока, прежде всего, решает задачу ограничения начального броска тока якоря и соответственно электромагнитного момента машины в допустимых пределах. Данную функцию можно реализовать, используя пусковые резисторы, где число ступеней пускового реостата и их значения определяются, исходя из сопротивления якорных цепей двигателя, напряжения питающей сети и максимально-допустимого тока якоря.
Включение пускового реостата в якорную цепь машины неизбежно вызывает увеличение потерь активной мощности в системе привода и значительно снижает общий коэффициент полезного действия. В то же время значение якорного тока можно изменять регулированием питающего напряжения.
В 70-80-е годы прошлого века наибольшее распространение в промышленных электроприводах получили системы, построенные по схеме тиристорный выпрямитель-двигатель постоянного тока. Появление силовых тиристоров с прямым током более 1000 А позволило применять их в электроприводах мощностью до десятков мегаватт. Замена неуправляемого выпрямителя на диодах на регулируемый, с использованием силовых тиристоров либо транзисторов, позволила получить удобное средство для автоматического регулирования режима работы электропривода, при этом сохранив высокие энергетические характеристики системы в целом [3].
Характеристики
Тип файла документ
Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.
Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.
Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
