123929 (689717), страница 7

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 7)

Напряжение на свободном конце вала в сечении А:

где – изгибающий момент;

– момент сопротивления при изгибе;

Окончательно:

;

;

.

Напряжение на свободном конце вала в сечении B:

где – изгибающий момент;

– момент сопротивления при изгибе;

Окончательно:

;

;

.

Напряжение на свободном конце вала в сечении C:

– момент сопротивления при изгибе;

Окончательно:

;

;

.

Напряжение на свободном конце вала в сечении D:

где – изгибающий момент;

– момент сопротивления при изгибе;

;

;

.

Напряжения во всех сечениях не превышают предела текучести для стали марки 45.

Выбор подшипников.

Для определения радиальной нагрузки на подшипники и будем исходить из наихудшего случая.

.

Приведённая динамическая нагрузка равна:

где – коэффициент учитывающий характер нагрузки двигателя.

;

.

Динамическая грузоподъёмность:

где – требуемый срок службы.

;

.

Выбираем шарикоподшипники радиальные однорядные по ГОСТ 8339-75.

ОПОРА A:

Тип
213	65	120	23	44000	5000

ОПОРА В:

Тип
313	65	140	35	71300	4000

2. Моделирование двигателя

Моделирование прямого пуска спроектированного двигателя выполняется на холостом ходу с последующей нагрузкой после выхода на установившийся режим (через 5с) номинальным моментом (M_ном=119,702 Н·м).

Моделирование выполняется в среде ПМК МИК-АЛ с учетом вышеуказанных замечаний без учета эффекта вытеснения тока с постоянными параметрами схемы замещения машины в двух вариантах:

– для параметров номинального режима;

– для параметров пускового режима.

Текст программы в ПМК МИК-АЛ для номинального режима:

$ВВОД

$УРАВН(Т)

{* Параметры НОМИНАЛЬНОГО режима *}

u:=537.4; P:=1; Rs:=0.253; Rrw:=0.191; Wk:=0;

Lm:=0.1223; Ls:=0.12507; Lr:=0.12588; J:=1.5; Mc:=0;

{* Питающие напряжения *}

Usa=N#sin_t(u:ПАР=1,314.15926,0.0);

Usb=N#sin_t(u:ПАР=1,314.15926,4.1888);

Usc=N#sin_t(u:ПАР=1,314.15926,2.0944);

Usal1=(-0.4082483)*(Usb+Usc)+0.8164967*Usa;

Usbet1=0.7071068*(Usb-Usc);

{*Преоразование в произвольную систему координат*}

FI'=P*Wk;

Usu=Usal1*N#cos(FI)+Usbet1*N#sin(FI);

Usv=-Usal1*N#sin(FI)+Usbet1*N#cos(FI);

{* Потокосцепления статора и ротора *}

Fsu'=Usu-Isu*Rs+P*Wk*Fsv;

Fsv'=Usv-Isv*Rs-P*Wk*Fsu;

Fru'=0-Iru*Rrw+Frv*P*(Wk-W);

Frv'=0-Irv*Rrw-Fru*P*(Wk-W);

{* Токи статора и ротора *}

{* СЛАУ *}

СЛАУ: Isu,Iru;

Ls*Isu+Lm*Iru=Fsu;

Lr*Iru+Lm*Isu=Fru;

СЛАУ: Isv,Irv;

Ls*Isv+Lm*Irv=Fsv;

Lr*Irv+Lm*Isv=Frv;

{* Электромагнитный момент и скорость *}

M=P*(Fsu*Isv-Fsv*Isu);

W'=(M-Mc)/J;

IstA=Isu/1.73;

КОНЕЦ

* Задание на эксперимент *

ИНТ RKT4

ШАГ ИНТ=0.001

ШАГ ВЫВ=0.006

КОН ВР=5

ВЫВОД Isu,Isv,IstA,Iru,Irv,Fsu,Fsv,W,M

ДИСПЛ W,M,Isu,Iru

$КОН

$СТОП

Текст программы в ПМК МИК-АЛ для пускового режима:

$ВВОД

$УРАВН(Т)

{* Параметры ПУСКОВОГО режима *}

u:=537.4; P:=1; Rs:=0.253; Rrw:=0.254; Wk:=0;

Lm:=0.208; Ls:=0.212; Lr:=0.21258; J:=1.5; Mc:=0;

{* Питающие напряжения *}

Usa=N#sin_t(u:ПАР=1,314.15926,0.0);

Usb=N#sin_t(u:ПАР=1,314.15926,4.1888);

Usc=N#sin_t(u:ПАР=1,314.15926,2.0944);

Usal1=(-0.4082483)*(Usb+Usc)+0.8164967*Usa;

Usbet1=0.7071068*(Usb-Usc);

{*Преоразование в произвольную систему координат*}

FI'=P*Wk;

Usu=Usal1*N#cos(FI)+Usbet1*N#sin(FI);

Usv=-Usal1*N#sin(FI)+Usbet1*N#cos(FI);

{* Потокосцепления статора и ротора *}

Fsu'=Usu-Isu*Rs+P*Wk*Fsv;

Fsv'=Usv-Isv*Rs-P*Wk*Fsu;

Fru'=0-Iru*Rrw+Frv*P*(Wk-W);

Frv'=0-Irv*Rrw-Fru*P*(Wk-W);

{* Токи статора и ротора *}

{* СЛАУ *}

СЛАУ: Isu,Iru;

Ls*Isu+Lm*Iru=Fsu;

Lr*Iru+Lm*Isu=Fru;

СЛАУ: Isv,Irv;

Ls*Isv+Lm*Irv=Fsv;

Lr*Irv+Lm*Isv=Frv;

{* Электромагнитный момент и скорость *}

M=P*(Fsu*Isv-Fsv*Isu);

W'=(M-Mc)/J;

IstA=Isu/1.73;

КОНЕЦ

*Задание на эксперимент*

ИНТ RKT4

ШАГ ИНТ=0.001

ШАГ ВЫВ=0.006

КОН ВР=5

ВЫВОД Isu,Isv,IstA,Iru,Irv,Fsu,Fsv,W,M

ДИСПЛ W,M,Isu,Iru

$КОН

$СТОП

Результаты моделирования пускового и номинального режимов в среде ПМК МИК-АЛ представлены на рис. 3, 4, 5, 6.

Рис. 3 - Динамическая механическая характеристика : ––––– для номинального режима; – – – для пускового режима.

Рис. 4 - Зависимость электромагнитного момента от времени: ––––– для номинального режима; – – – для пускового режима

Рис. 5 - Зависимость угловой частоты вращения ротора от времени: ––––– для номинального режима; – – – для пускового режима

Рис. 6 - Зависимость тока фазы А статора от времени для номинального режима

3. Исследовательская часть

Целью исследовательской части является исследование влияния закона управления на динамические пусковые характеристики.

Частотный способ регулирования частоты вращения позволяет применять более надежные и дешевые асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором. Однако для изменения частоты питающего напряжения требуется наличие источника электрического тока переменной частоты. В качестве последнего используют либо синхронные генераторы с переменной частотой вращения и чаще всего приоритетнее использование преобразователей на полупроводниковых элементах (тиристорах и IGBT транзисторах) [4].

В данном разделе будет произведено моделирование в среде Matlab v6.1 пуска электропривода с асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором по закону при питании каждой фазы от однофазного инвертора, спроектированным в данной курсовой работе.

Моделирование производится с постоянным абсолютным скольжением для двух случаев: при и скольжении, близком к критическому ; пуск выполняется с увеличением частоты от 0 до 50 Гц. Наброс нагрузки со значением номинального момента производится при t=6 c.

Структурная схема в среде Matlab v6.1 представлена на рис. 7.

Рис. 7 - Структурная схема пуска АД по закону

Результаты моделирования представлены на рис. 8, 9, 10, 11.

Результаты моделирования в среде Matlab v6.1:

Рис. 8 - Зависимость угловой скорости от времени при

Рис. 9 - Зависимость момента от времени при

Рис. 10 - Зависимость угловой скорости от времени при

Рис. 11 - Зависимость момента от времени при

4. Выбор схемы управления двигателем

Выбор схемы управления производим по рекомендациям [5] с учетом требований задания курсового проекта:

– напряжение сети 660 В

– мощность сети ограниченная

– тип электропривода реверсивный, регулируемый

– характер нагрузки вентиляторная

– условия пуска при постоянном моменте

– требования к регулированию скорости (для регулируемых электроприводов) (0,1 – 1,5)ω_ном

Схема управления АИН АД представлена на рис. 12.

Рис. 12 - Автономный инвертор напряжения на IGBT транзисторах

Трехфазное напряжение, подаваемое из сети, поступает на выпрямитель сформированный из диодов VD1 … VD6, в котором происходит выпрямление этого напряжения. За счет IGBT транзистора VT1 и диода VD7 имеется возможность ограничивать напряжение, подаваемое на автономный инвертор напряжения, собранный на IGBT транзисторах VT1.1 … VT3.2 и диодах VD8 … VD13.

Характеристики

Список файлов курсовой работы