ПЗ (1231837), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Значения S, полученные при отрицательном значении подкоренного выражения, отбрасываются и в дальнейших расчетах не участвуют. Найденные значения заносим в таблицу 2.6
Таблица 2.6 - Значения скольжения S, соответствующее значению тока намагничивания .
| 6 | 9 | 12 | 15 | 18 | 21 | 24 | 27 |
S | 1,382 | 0,842 | 0,62 | 0,487 | 0,403 | 0,351 | 0,312 | 0,277 |
Окончание таблицы 2.6 - соответствующее значению тока намагничивания .
| 30 | 33 | 36 | 39 | 42 | 46 | 49 |
S | 0,25 | 0,225 | 0,198 | 0,171 | 0,142 | 0,106 | 0,052 |
Определяем приведенный ток ротора , соответствующий найденным значениям скольжения:
Полученные значения заносим в таблицу 2.7
Таблица 2.7 - Приведенный ток ротора , соответствующий найденным значениям скольжения:
S | 1.382 | 0.842 | 0.62 | 0.487 | 0.403 | 0.351 | 0.312 | 0.277 |
| 45.578 | 45.107 | 44.42 | 43.572 | 42.504 | 41.144 | 39.54 | 37.712 |
S | 0.25 | 0.225 | 0.198 | 0.171 | 0.142 | 0.106 | 0.052 | 0 |
| 35.553 | 33.074 | 30.206 | 26.82 | 22.682 | 17.308 | 8.621 | 0 |
Рассчитываем механическую характеристику двигателя M = f (S) в режиме динамического торможения для соответствующих значений S и
Полученные значения заносим в таблицу 2.8
Таблица 2.8 Значения для построения механической характеристики двигателя M = f (S) в режиме динамического торможения
S | 1,382 | 0,842 | 0,62 | 0,487 | 0,403 | 0,351 | 0,312 | 0,277 |
М, Н∙м | 84,454 | 135,869 | 178,929 | 218,913 | 252 | 270,947 | 281,46 | 288,514 |
S | 0,25 | 0,225 | 0,198 | 0,171 | 0,142 | 0,106 | 0,052 | 0 |
М, Н∙м | 283,704 | 273,747 | 258,485 | 236,174 | 203,547 | 158,648 | 80,885 | 0 |
По данным таблице 2.8 строим механическую характеристику двигателя M = f (S) для режима динамического торможения рисунок 2.8.
Рисунок 2.8 - Механическая характеристика динамического торможения при точном расчете
Для сравнения приведем характеристики режима динамического торможения при приближенном и точном их расчете (рисунке. 2.9).
1 – приближенный расчет; 2 – точный расчет
Рисунок 2.9 - Механическая характеристика динамического торможения
Механические характеристики полного цикла работы представлены на чертеже БР 13.03.02 025 002.
2.6 Расчет времени переходного процесса пуска двигателя
Найдем суммарный момент инерции электропривода, приведенный к валу двигателя:
,
где
k = (0.5 ÷1.3 ) – коэффициент, учитывающий момент инерции редуктора;
– момент инерции двигателя,
;
– момент инерции механизма,
;
– передаточное число редуктора.
Расчет электромеханической постоянной времени Тм1 для пуска двигателя произведем в соответствии с выражениями
с,
где
рад/с.
Время переходного процесса пуска двигателя
с.
3 ПОСТРОЕНИЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ
3.1 Понятие об управлении электроприводами
Под процессом управления электроприводами понимают осуществление пуска, реверсирования, торможения, регулирования частоты вращения или поддержания ее такой, как того требует технологический процесс.
Управление подразделяют на ручное, дистанционное и автоматическое. При ручном управлении переключения в силовых цепях электродвигателя производятся за счет мускульных усилий оператора, который непосредственно воздействует на рукоятки аппаратов управления, поддерживая необходимый технологический процесс.
Оператор принимает решения и находит пути и способы выполнения этих решений. К аппаратам ручного управления относятся рубильники, пакетные выключатели, пусковые и регулировочные резисторы, контроллеры. Применение этих аппаратов требует значительного времени на управление, поэтому оно снижает производительность механизма.
Дистанционное управление – это управление на расстоянии. Оператор подает электрический сигнал с помощью кнопки в цепи электромагнитов, тяга которых воздействует на контакты в силовых цепях электродвигателей. Мускульные усилия оператора при этом незначительны, но он не освобождается от наблюдения за технологическим процессом, от регулирования и согласования работы механизмов или их звеньев.
Скорость работы на многих производственных участках так велика, что оператор не в состоянии уследить за ходом процесса и заметить его нарушения. В этом случае целесообразно использовать автоматическое управление. При нем все переключения с определенной последовательностью и ритмом осуществляются электромагнитными устройствами, включенными в электрические цепи привода, такими как контакторы, различного рода реле, путевые включатели и другие релейно-контакторные аппараты.
В автоматизированных технологических процессах могут также применяться усилители, преобразовательные устройства, датчики (электромашинные, электромагнитные, полупроводниковые), бесконтактные логические элементы, различные элементы цифровой и аналоговой вычислительной техники, микропроцессоры и микро ЭВМ. Роль оператора сводится к первоначальному включению системы и наблюдению за ее работой.
Электроприводы подъемно-транспортного оборудования относятся к приводам, работающим с невысоким быстродействием и на которые возлагают относительно несложные функции. В задачу управления такими электроприводами входит организация пуска, торможения, перехода с одной ступени частоты вращения на другую, реверса и осуществление этих операций в определенной последовательности по команде оператора.
3.2 Построение системы управления асинхронным двигателем с фазным ротором, подбор оборудования
Управление асинхронным двигателем с фазным ротором обычно строятся на релейно-контакторной аппаратуре. Схемы управления получаются весьма громоздкими и требуют большего числа реле, контакторов. Поэтому было принято решение модернизировать существующую систему управления асинхронным двигателем с фазным ротором в функции времени, путем поручения выполнения функции управления промышленно логическому контролеру (ПЛК).
На чертеже БР 13.03.02 025 Э33 представлена принципиальная схема асинхронного двигателя с фазным ротором
представлена (такая то, такая то схем).
На схеме изображены следующие элементы:
– QF1 - трехфазный автоматический выключатель IEK ВА47-29 3Р 63А, с независимым расцепителем.
Выключатель выбирается исходя из тока нагрузки.
А.
Ток уставки электромагнитного расцепителя равен
А.
Автоматический выключатель IEK ВА47-29 3Р 63А представлен на рисунке 3.1.
Рисунок 3.1 - Автоматический выключатель IEK ВА47-29 3Р 63А
– КМ3, КМ6 - трехфазный контактор ABB ESB-40-40 (40А AC1) 220В АС/DC. Номинальный ток 40 А, катушка управления 220 В.
Выбирается исходя из тока нагрузки.
ABB ESB-40-40 (40А AC1) 220В АС/DC представлен на рисунке 3.2
Рисунок 3.2 - Трехфазный контактор
ABB ESB-40-40 (40А AC1) 220В АС/DC
– ПЛК - программируемый логический контролер (интеллектуальное реле) Sсhneider Electric SR2E201FU. Номинальное напряжение питания 100-240, потребляемая мощность 11 Вт, количество дискретных входов -12, количество выходов – 8 реле выходов. Интеллектуальное реле Sсhneider Electric SR2E201FU представлено на рисунке 3.3
Рисунок 3.3 - Трехфазный контактор интеллектуальное реле Sсhneider Electric SR2E201FU
– КМ1, КМ2, КМ4, КМ5 –трехфазный контактор IEK КМИ-35012 50А 220В. Номинальный ток 50А, катушка управления 220 В.
IEK КМИ-35012 50А 220В представлен на рисунке 3.4
Рисунок 3.4 - Трехфазный контактор IEK КМИ-35012 50А 220В
– QF3 - двухфазный автоматический выключатель IEK ВА47-29 2Р 63А
Выбирается исходя из тока статора при динамическом торможении
А.
Автоматический выключатель IEK ВА47-29 2Р 63А представлен на рисунке 3.5.
Рисунок 3.5 - Двухфазный автоматический выключатель
IEK ВА47-29 2Р 63А
– VD1-VD4 – диоды, выбираются по прямому току диода
= 23,267 А.
Выбираем диод на ток в 2-3 раза больше номинального. Выбираем диоды Д132-80 со средним прямым током 50 А.
– КК1 - Реле тепловое РТЭ-3355 30-40А, выбирается по номинальному току.
Схема управления асинхронным двигателя с фазным ротором представлена на чертеже БР 13.03.02 025 Э44.
Часть программа, записанной в контролере представлена на рисунке 3.6.
Алгоритм работы программы
Нажатием кнопки SB2 (СТАРТ), контролер подает сигнал на замыкание контакторов КМ1 и КМ2, тем самым обеспечив ведения в цепь ротора полного сопротивления необходимого для запуска двигателя. После чего подается сигнал на замыкания контактора КМ3, обмотка статора получается питание и двигатель начинает разгон. Когда разгон двигателя окончен, замыкается контактор КМ4 выводя из цепи ротора второй пакет сопротивлений. Двигатель работает в течении 35 секунд на первом пакете сопротивлений. По истечении это времени, начинается процесс динамического торможения. Контактор КМ3 размыкается, статор перестает получать питание от трехфазной сети, замыкается контактор КМ7 подавая тем самым на обмотку статора постоянное напряжение.