Расчет мощности электродвигателя и выбор его по каталогу. Определение наивыгоднейшего передаточного отношения редуктора. Расчёт электромеханических характеристик для двигательного и тормозного режимов. Построение нагрузочной диаграммы электропривода.
Аннотация к работе
Электрическим приводом называется электромеханическое устройство, предназначенное для приведения в движение рабочих органов машин и управления их технологическими процессами, состоящее из передаточного, электродвигательного, преобразовательного и управляющего устройств. Электропривод органически сливается с приводимым в движение исполнительным механизмом в единую электромеханическую систему, от физических свойств которой зависят производительность, динамические нагрузки, точность выполнения технологических операций и ряд других очень важных факторов. Открываются широкие возможности для формирования путем воздействия на систему управления электроприводом заданных законов движения рабочих органов машин, осуществления связанного автоматического управления взаимодействующими в технологическом процессе механизмами, оптимизации их работы по тем или иным критериям.1.1Данные для построения nm1 =-35 об/мин - частота вращения в 1 рабочей точке; t1 = 20 с - время работы в 1 точке; nm2 = 95 об/мин - частота вращения в 2 рабочей точке; t2 = 30 с - время работы в 2 точке;Выбираем стандартное (15%, 25%, 40%, 60%), ближнее по величине значение продолжительности включения. 2.3 Среднеквадратичное значение мощности за время работы на основании тахограммы и нагрузочной диаграмм коэффициент ухудшения теплоотдачи на i-м участке цикла; 2.3.2 Мощность на i-м участке работы: - первая ступень =0.95 - коэффициент ухудшения теплоотдачи при неподвижном якоре (роторе), принимаемый для двигателей закрытого исполнения без принудительного охлаждения;Ом, где ?= 75°С-перегрев обмоток двигателя относительно начальной температуры (15°С). 3.5 Электромагнитный момент, соответствующий номинальному току 3.9.1 I и III квадранты работы(двигательный режим)моменты ступени определяются по выражению где Ммах=Ммех=450 Н•м. Выражения для расчета электромеханической и механической характеристик имеют вид: , . Т.к. между током и моментом у двигателя постоянного тока независимого возбуждения имеется линейная зависимость М=с·I, то для получения механической характеристики достаточно пересчитать по оси Х численные значения токов на значения моментов.4.3.1 Определяем необходимые сопротивления якорной цепи для пусковых и рабочих ступеней характеристик(пуск в одну ступень): Расчет добавочных сопротивлений производим по механической характеристики, представленной на рисунке 4. Рассчитаем пусковое сопротивление(Rя.пуск=R01)(оно же для первой рабочей ступени) Определим добавочное сопротивление для первой рабочей ступени: Ом. Рассчитаем второе промежуточное сопротивление (Rя.пр.2=R45): Для определения второго промежуточного сопротивления необходимо рассчитать скорость в точке 4, которая равна скорости в точке 3(?3=?4) 4.3.2 Для полученных значений добавочных сопротивлений построим рабочие механические характеристики по ступеням5.2.1Пересчет скорости для первой рабочей ступени сравниваем на сколько отличается скорость от первоначальной 5.2.2Пересчет скорости для второй рабочей ступени сравниваем на сколько отличается скорость от первоначальной Полученные значения начальных, конечных значений момента и скорости подставляем в выражения для расчета переходных процессов: Полученные расчетные значения заносим в таблицу 7. По данным таблицы 7 строим графики переходных процессов М=f(t) и n= f(t) для режима работы на первой рабочей ступени(пусковой характеристики): Рисунок 7 - Переходные процессы М=f(t) и n= f(t) для пуска двигателя, с выходом на рабочую скорость первой рабочей ступени.(тпп=5,8с-время переходного процесса.) При расчете переходного процесса М=f(t) для первой промежуточной ступени в качестве конечного значения момента берется величина Мкон.фикт , а расчет ведется до значения момента РАВНОМУМПЕР.принят=100 Н·м. ?нач=?И1=-29,289рад/с; рад/с., где - определяем через площадь графика I2=f(t)(рисунки:11,12,13); Пуск двигателя в одну ступень и работа на первой скорости: Таблица 12 t, с 0 0,9 1,8 2,7 3,6 4,5 5,8 25,8 Рисунок 11 - Режим пуска двигателя в одну ступень и работа на первой рабочей скорости. Определяем I2ст.1: Найдем I2ст.1 в программе MATHCAD: Переход на вторую рабочую скорость, через две промежуточные ступени: Первая промежуточная ступень: Таблица 13. t, с 25,8 26 26,15 26,3 26,55 26,75 26,85 26,854 Определяем I2пр.ст.1: Найдем I2пр.ст.1 в программе MATHCAD: Определяем I2пр.ст.2: Найдем I2пр.ст.2 в программе MATHCAD: Определяем I2ст.2: Найдем I2ст.2 в программе MATHCAD: Режим динамического торможения со второй рабочей ступени до нулевой скорости: t, с 59,65 59,75 59,85 59,95 60,05 60,15 60,25 60,36В данной работе спроектирован электрический привод производственного механизма с параметрическим регулированием скорости двигателя.
Вывод
В данной работе спроектирован электрический привод производственного механизма с параметрическим регулированием скорости двигателя.
Выбран двигатель постоянного тока последовательного возбуждения типа Д-31, рассчитаны и построены естественные и регулировочные механические и электромеханические характеристики двигателя. Был выбран реостатный способ пуска и регулирования скорости. Для осуществления торможения двигателя до нулевой скорости после выполнения рабочих циклов используют динамическое торможение. Рассчитаны и построены переходные характеристики n=f(t) и М=f(t) за цикл работы, произведена проверка выбранного двигателя на нагрев.Выбранный двигатель удовлетворяет требованиям производственного механизма.
Список литературы
1.Вешеневский С.Н. Характеристики двигателей в электроприводе. Изд. 6-е, исправленное. М., «Энергия», 1977.
2.Кацман М.М. Электрические машины: Учебник для сред.спец. учеб. заведений.- М.: Высш. школа, 1983.-432 с., ил.
3. Чиликин М. Г., Сандлер А. С. Общий курс электропривода. - М.: «Энергоиздат», 1981. - 576 с.
4.Методические указания по выполнению курсового проекта для студентов специальностей 140604 “Электропривод и автоматика промышленных установок и технологических комплексов”. Томск: изд. ТПУ, 2004.- 55с.
Составители: доц., канд. техн. наук Ю.П.Кастюков доц., канд. техн. наук Я.В. Петров доц., канд. техн. наук Ю.Н. Деменьтьев
5. Методические указания по выполнению курсового проекта для студентов специальностей 140604 “Электропривод и автоматика промышленных установок и технологических комплексов”. Томск: изд. ТПУ, 2004.- 15с.