Разработка тележки мостового крюкового крана - Курсовая работа

Как и любая другая МС состоит из электромеханической системы, которая представляет собой совокупность электродвигательного и преобразовательного устройств, системы управления, механической передачи и рабочего органа, предназначенная для приведения рабочего органа в движение и управление этим движением по заданному алгоритму посредствам МИКРОЭВМ или микроконтроллера. Поэтому при этапном проектировании электромеханической системы особое внимание уделяется выбору электромеханической элементной базы, электродвигателей и информационных и силовых полупроводниковых преобразователей, статических и динамических характеристик, как силовых исполнительных элементов, так и системы управления при исследовании качества регулирования электромеханической системы с использованием микроконтроллеров или ЭВМ.Разработать систему управления механизмом передвижения тележки мостового крюкового крана (мехатронного объекта) с техническими характеристиками: Вариант---------------------------------------------------------------------------------------17 Режим работы механизма ----------------------------------------------------------------Е3 Сила тяжести самого механизма передвижения (тележки), G0, КН ------------1,3 Скорость передвижения тележки, Vt, м/с-------------------------------------------0,63 Диаметр ходового колеса тележки, Dkt, м-------------------------------------------0,28КВТ, (2.1) где G - сила тяжести перемещаемого груза, Н; G0 - сила тяжести самого механизма передвижения, Н; k - коэффициент, учитывающий увеличение сопротивления движению изза трения реборд ходовых колес о рельсы, k=2,5. ? - коэффициент трения скольжения в подшипниках опор вала ходового колеса, ?=0,02 для подшипников качения;Предварительный выбор двигателя производят по результатам расчета номинальной мощности. По каталогу асинхронных электродвигателей выбираем 4 варианта двигателей Для выбранных электродвигателей необходимо рассчитать маховый момент системы: GD2 = (GD2) пр = k * GPDP2 4*G * v2/wн2 (2.4) Аналогичным образом рассчитаем маховый момент для остальных двух вариантов Номинальную угловую скорость двигателя: (2.5) где n - номинальная частота вращения двигателя. рад/с. рад/с. рад/с.Полученные значения удовлетворяют принятому условию: Исходя из массогабаритных параметров, требований, ограничений, связанных с выбором редуктора, выбираем двигатель с номинальной мощностью 750 Вт и частотой вращения 2840 об/мин, т.е. двигатель 4А71А2У3. Реальное передаточное число выбирается из ряда (для двухступенчатых соосных редукторов): 8, 10, 12.5, 16, 20, 25, 28, 31.5, 40, 50…63 Соответственно выбираем для двигателя 4А71А2У3 ближайшее наибольшее передаточное число, . Выбираем редуктор цилиндрический горизонтальный трехступенчатый типа Ц3У-160 с основными параметрами: Крутящий момент на тихоходном валу, Н·м-----------------------------1000Для последующего использования результатов в динамическом расчете решим задачу приближенного определения параметров r1, r2, L?1, L2, L? T-образной схемы замещения (СЗ) асинхронного двигателя (АД), представленной на рисунке 3.1, при пренебрежении активным сопротивлением ветви намагничивания по данным справочника, приведенным в таблице 3.1. При частотном регулировании чаще всего применяется соединение обмоток статора асинхронного двигателя по схеме "звезда". Это позволяет исключить протекание в обмотках АД токов нулевой последовательности (гармоники тока с порядками кратными трем), а значит уменьшить потери от несинусоидальности питающего напряжения. Номинальный фазный ток двигателя определяется из справочных данных как: А Электрические потери в обмотках АД в режиме короткого замыкания (КЗ) при номинальном напряжении: . Примем в качестве значения первого множителя правой части у (3.2) 2/3, т.е. на электрические потери АД в номинальном режиме приходятся 2/3 от суммарных потерь.Расчет вольт-частотной характеристики будем вести из положения о необходимости обеспечения номинальных момента на валу АД и частоты вращения при его работе от сети с напряжением 380 В и частотой 50 Гц. С целью сохранения перегрузочной способности АД на низких частотах проведем коррекцию вольт-частотной характеристики по напряжению, компенсируя падение напряжения в обмотке статора АД путем добавления при fl min к рассчитанному величины: В.Рассчитаем наибольшее возможное действующее значение фазного напряжения в сети на входе выпрямителя: где: kc = 1,1 - коэффициент, учитывающий допустимое повышение напряжения в сети относительно номинального значения.

Содержание

Введение

1. Техническое задание

2. Расчетно-конструкторская часть

2.1 Расчет статической мощности при передвижении тележки с номинальным грузом

2.2 Выбор двигателя

2.3 Выбор редуктора

3. Статический расчет электропривода

3.1 Приближенный расчет параметров Т-образной схемы замещения асинхронного двигателя 4А71А2У3

3.2 Расчет вольт-частотной характеристики

3.3 Расчет автономного инвертора напряжения

3.4 Расчет фильтра в звене постоянного напряжения

3.5 Расчет транзисторного ключа для блока тормозного резистора

4. Динамический расчет электропривода

4.1 Расчет передаточных функций объекта регулирования (асинхронного двигателя с автономным инвертором напряжения)

4.2 Расчет регулятора тока

5. Устройство и принцип работы АИН

5.1 Состав и блок-схема электропривода

5.2 Силовая часть

5.3 Микропроцессорная система управления (МСУ)

5.4 Система электропитания блоков управления

5.5 Конструкция

Заключение

Список использованных источников