Расчёт и построение естественных механических и электромеханических характеристик двигателя. Способ пуска и регулирования скорости в пределах цикла, ящик сопротивления. Механические характеристики в рабочих режимах и режиме динамического торможения.
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. Кроме функции преобразования энергии, на электропривод возлагается важная функция управления технологическим процессом приводимого в движение механизма.Данные для построения диаграмм: n1 = - 130 об/мин - частота вращения на 1 рабочей ступени, t1 = 16 с - время работы на 1 ступени, n2 = 60 об/мин - частота вращения на 2 ступени, t2 = 24 с - время работы на 2 ступени, t0 =40 с - время паузы. Нагрузка имеет реактивный характер, т.е. момент меняет свой знак при изменении направления вращения машины. Определим диапазон регулирования: Определяем среднеквадратичное значение мощности за время работы на основании тахограммы и нагрузочной диаграмм: КВТ, где m - число рабочих участков в цикле; Определим коэффициенты ухудшения теплоотдачи по ступеням по выражению: , где - коэффициент ухудшения теплоотдачи при неподвижном якоре (роторе), принимаемый для двигателей закрытого исполнения без принудительного охлаждения ?0 = 0.95; Делаем пересчет среднеквадратичной мощности двигателя на выбранное стандартное значение ПВ=40% КВТ, Определяем расчетную мощность электрического двигателя: где КЗ = (1.1?1.3) - коэффициент запаса;Определяем сопротивление якоря горячее: Ом, где ? - перегрев обмоток двигателя относительно начальной температуры (15°С), град. Определяем коэффициент полезного действия при номинальной нагрузке: . Определяем коэффициент ЭДС двигателя Определяем номинальный момент на валу двигателя Определяем электромагнитный момент, соответствующий номинальному току: Н·м.Определяем наибольшие пусковые ток и момент. Определяем ток и момент переключения из условия Определяем необходимые сопротивления якорной цепи для пусковых и рабочих ступеней характеристик: В момент пуска ?=0, следовательно: R я. пуск 1=Uн/ I пуск =220/181=1.215 Ом, А требуемое добавочное сопротивление якорной цепи для первой ступени пусковой характеристики равно: Ом. электрический привод двигатель механизм Для рабочих ступеней: Для первой рабочей ступени при моменте нагрузки Мс1=110.29 Н·м необходимо обеспечить скорость ?и1=-108.85 рад/с. Для полученных значений добавочных сопротивлений построим рабочие механические характеристики по ступеням.Выбираем ящики сопротивлений по наибольшему току, удовлетворяющему условию Ідоп > Ікат. расч: Rct1=0.4134Ом, Rct2=6.3584 Ом Продолжительный ток, А Сопротивление ящика, Ом Сопротивление элемента, Ом Число элементовПосле работы на двух заданных скоростях (?и1 и ?и2) двигатель необходимо затормозить до нулевой скорости. При реактивном характере нагрузки производственного механизма примем вид торможения - динамическое. Расчет механической характеристики при динамическом торможении проводится на основании выражения Определяем необходимое сопротивление якорной цепи для режима динамического торможения. Механические характеристики для полного цикла работы двигателя при реактивном характере нагрузки производственного механизма представлены на рис.5.Рассчитываем переходные процессы для пуска первой ступени (характеристика 1,2,3,4 рис.9): первая ступень пусковой характеристики При расчете переходного процесса М=f (t) для первой пусковой характеристики в качестве конечного значения момента берется величина Мкон. При расчете переходного процесса ?=f (t) для первой рабочей характеристики в качестве конечного значения скорости берется величина ?кон. фикт, а расчет ведется до значения скорости равной: рад/с. При расчете переходного процесса М=f (t) для второй пусковой характеристики в качестве конечного значения момента берется величина Мкон. фикт, а расчет ведется до значения момента, равному Мпер =-225 Н·м. ?нач=-36; рад/с. При расчете переходного процесса ?=f (t) характеристики в качестве конечного значения скорости берется величина ?кон. фикт, а расчет ведется до значения скорости, равной: Полученные значения начальных, конечных значений момента и скорости подставляем в выражения для расчета переходных процессов.Проверка двигателя по нагреву (метод эквивалентных величин) , где - определяем через площадь графика I2=f (t) (см. рис.24,25,26); Площадь находим, как сумма площадей, показанных на рисунке: Например, Sa=S1a S1b=t1• (32500-16800) •0.5 t1•16800=4456 9537=13993 Переходный процесс пуска двигателя и выхода двигателя на первую рабочую ступень и работа на ней Правильность выбора двигателя определяется условиемБыл выбран двигатель постоянного тока последовательного возбуждения типа Д-41, рассчитаны и построены естественные и регулировочные механические и электромеханические характеристики двигателя, выбран реостатный способ пуска, регулирования скорости и торможения в пределах цикла, рассчитаны и выбраны по каталогу ящик сопротивлений №55; рассчитаны и построены переходные характеристики ?=f (t) и М=f (t) за цикл работы, произведена проверка выбранного двига
План
Содержание
Введение
1. Выбор двигателя на основании технического задания
2. Расчет и построение естественных механических и электромеханических характеристик двигателя
3. Выбор способа пуска и регулирования скорости в пределах цикла
4. Выбор ящика сопротивлений
5. Расчет механических характеристик рабочих режимах и в режиме динамического торможения
6. Расчет переходных процессов ?=f (t), м=f (t) за цикл работы и построение нагрузочной диаграммы электропривода
7. Проверка двигателя по нагреву
Заключение
Список литературы
Введение
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 является преобразователем электрической энергии в механическую. Кроме функции преобразования энергии, на электропривод возлагается важная функция управления технологическим процессом приводимого в движение механизма. 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.
В данном курсовом проекте спроектирован электропривод производственного механизма, на базе двигателя постоянного тока, удовлетворяющий заданным параметрам и режимам работы. В качестве передаточного устройства используется редуктор, а в качестве управляющего используется командоаппарат.