САУ электроприводом пассажирского лифта - Курсовая работа

К числу наиболее распространенных разновидностей механизмов вертикального транспорта следует отнести лифты, применение которых в народном хозяйстве и на промышленных предприятиях приобретает все большее значение. Лифты предназначены для транспортировки пассажиров и грузов в производственных и административных зданиях. Все операции при открывании и закрывании дверей, передвижении, замедлении и точной остановки кабины лифта осуществляется с помощью электропривода. Электропривод большинства грузоподъемных машин характеризуется повторно-кратковременном режимом работы при большой частоте включений, широком диапазоне регулирования скорости и постоянно возникающих значительных перегрузках при разгоне и торможении. Особые условия использования электропривода в грузоподъемных машинах явились основой для создания специальных серий электрических двигателей и аппаратов.Это требование при заданной рабочей скорости механизма и известных пределах изменения его нагрузки определяет необходимый диапазон регулирования скорости и условия ограничения ускорения и, таким образом, непосредственно влияет на выбор той или иной системы электропривода. Наиболее жесткие требования в отношении поддержания постоянства ускорения и необходимого диапазона регулирования скорости предъявляются к электроприводу шахтных клетевых подъемных машин, скоростных лифтов, а также маятниковых канатных дорог. Эти установки отличает высокий уровень рабочей скорости движения подъемного сосуда или кабины (более 1,5 м\с, для скоростных лифтов) и значительные пределы изменения момента статического сопротивления, определяемые степенью загрузки клети или кабины. Необходимый диапазон регулирования скорости по условию точной остановки здесь обычно больше 10(в нашем случае диапазон регулирования составляет 16), и обеспечить заданную производительность перечисленных установок можно лишь применением замкнутых систем электропривода: Г-ДПТ НВ, ТП-ДПТ НВ или ПЧ-АД (векторное или скалярное управление). Определим цену системы ПЧ-АД (векторное управление): IMG_8b1bfae7-7933-40d4-87ee-5eda38d8e5b0 , где ЦПЧ ВУ - цена преобразователя частоты с векторным управлениемВыбираем трансформатор ТСП-63/0,7-УХЛ4 ([3], с.271). Определим ЭДС холостого хода: IMG_28543d55-135d-4a32-94a9-b155b4fd59fd где Ксх - схемный коэффициент (Ксх = 2,34 для трехфазной мостовой схемы). Определим ЭДС под нагрузкой: IMG_656a31be-3d1e-432a-b7b8-303e02c0f63a Определим угол управления тиристорами: IMG_0784588d-bbf5-42d4-ad28-89c7dae1ad90 Определим необходимое значение индурктивности на стороне выпрямленного тока: IMG_daf42bd9-6a97-45fd-80d9-1326823d1d65 где q-коэффициент пульсаций (q = 0,15 для трехфазной мостовой схемы). Определим требуемую индуктивность сглаживающего реактора: IMG_f97bf9cc-ad69-46be-b9b1-509c810a0b8bДля электропривода лифта выбираем систему регулирования скорости с частыми пусками, торможением и реверсом в виде однозонной двухконтурной системы автоматического управления скорости с подчиненным контуром тока, обеспечивающую высокое быстродействие и достаточно высокие статические показатели. Система автоматического управления содержит обратную связь по скорости, реализованную при помощи тахогенератора, и обратную связь по току, реализованную при помощи датчика тока якоря. Структурная схема системы автоматического управления представлена на рис.3. Структурная схема однозонной двухконтурной системы автоматического управления скоростью с подчиненным контуром тока На входе системы автоматического управления для ограничения ускорения и рывка устанавливается задатчик интенсивности.Синтезируем регулятор тока по структурной схеме контура тока, представленной на рис. Определим малую постоянную времени контура тока: IMG_b3ed7abc-ae6e-462e-9d5e-691721162e24 Определим ограничение регулятора тока для и исключения возможности превышения максимального напряжения управления преобразователем ([4], с.22): IMG_067d160b-07df-4c03-88cf-5cf728594f2d . С учетом замены контура тока якоря эквивалентным звеном структурная схема контура скорости при двухконтурном якорном канале системы управления, будет иметь вид, представленный на рис.6. Определим малую постоянную времени контура тока: IMG_e7d39a52-c50c-478b-ab58-1c9fe22c65c9 .Структурная схема контура скорости свернутого относительно момента изображена на рис. Для получения значения статической ошибки контура по моменту сопротивления найдем передаточную функцию замкнутого контура скорости по возмущению: IMG_b1108cf4-e72f-4ada-8a09-b5531c3fd252 Определим величину относительной статической ошибки: IMG_4275e205-263f-4678-882f-129f1aba8c60 . Допустимая величина отклонения скорости при скачке момента от нуля до номинального значения не превышает 10% от установившегося значения, следовательно переход к настройке на симметричный оптимум не требуется.Анализ динамики системы автоматического управления электроприводом пассажирского лифта заключается в построении переходных процессов и определении по ним основных динамических показателей системы (перерегулирование, время пере

Содержание

Введение

1. Технические характеристики механизма. Требования к САУ ЭП

2. Выбор системы электропривода и типоразмера электродвигателя

3. Выбор силового оборудования и расчет параметров электропривода

4. Разработка структуры САУ

5. Синтез системы автоматического управления

6. Анализ статических показателей

7. Анализ динамики электропривода

8. Синтез и расчет узлов ограничений и защит

9. Синтез схемы включения ЭП и выбор аппаратов

Заключение

Литература

Подъемные машины повторно-кратковременного режима работы в различных конструктивных исполнениях находят широкое применение во всех отраслях народного хозяйства. К числу наиболее распространенных разновидностей механизмов вертикального транспорта следует отнести лифты, применение которых в народном хозяйстве и на промышленных предприятиях приобретает все большее значение. Лифты предназначены для транспортировки пассажиров и грузов в производственных и административных зданиях. Они выполняются высокоавтоматизированными, общедоступными, комфортабельными и безопасными. Все операции при открывании и закрывании дверей, передвижении, замедлении и точной остановки кабины лифта осуществляется с помощью электропривода.

Электропривод большинства грузоподъемных машин характеризуется повторно-кратковременном режимом работы при большой частоте включений, широком диапазоне регулирования скорости и постоянно возникающих значительных перегрузках при разгоне и торможении. Особые условия использования электропривода в грузоподъемных машинах явились основой для создания специальных серий электрических двигателей и аппаратов.

В данном курсовом проекте необходимо спроектировать систему автоматического управления электроприводом пассажирского лифта. При проектировании таких механизмов необходимо брать в учет высокие требования безопасности и комфортабельности, которые предъявляются к ним. К этим требованиям относятся точность остановки, ускорение и рывок. Спроектированная система автоматического управления должна отвечать всем этим требованиям. электропривод лифт автоматический управление

Требования к САУ ЭП

Лифты являются механизмами вертикального транспорта, предназначенными для транспортировки пассажиров в жилых, производственных и административных зданиях. Эти установки выполняются с высокой степенью автоматизации. Они отличаются общедоступностью пользования, комфортабельностью и безопасностью.

Основными требованиями, предъявляемыми к электроприводам лифтов, являются: - возможность реверса;

- точная остановка кабины на заданном уровне;

- обеспечение минимального времени переходных процессов при строго ограниченных максимальных значениях ускорения и рывка;

- безопасность;

- надежность;

- плавность разгона, движения и торможения;

- работа лифта не должна сопровождаться высоким уровнем шума и вызывать помехи теле- и радиоприему.

Весьма существенным вопросом, который решается при проектировании электропривода, является точная остановка кабины на заданном уровне, с заданной точностью остановки. Неточная остановка влечет за собой снижение производительности и комфортабельности лифта, что крайне неблагоприятно.

Эффективным путем повышения точности остановки является переход на пониженную скорость, с которой кабина подходит к датчику точной остановки.

Так как точность остановки ?s = ±25 мм, а скорость кабины ? = 2 м/с, то по графику зависимости диапазона регулирования от точности остановки ([1], рис.1.2) получаем диапазон регулирования D = 16.

Угловая скорость двигателя (требуемая по заданию):

IMG_9eebf60a-f15a-4656-8105-1ece1cf8512d .

Радиус приведения механизма:

IMG_e63bf4de-9516-4e4a-aa38-2642caa8e01e .

По заданию курсового проекта нужно обеспечить момент:

IMG_eed59a77-5685-446c-8f9e-16d3903e8f64 .

Для выбора тормоза определяем необходимый тормозной момент: Мт ? Кз · Mcmax = 1,5 · 174 = 261 Н·м, где Кз = 1,5 - коэффициент запаса;

Мсмах = 174 Н·м - максимальный приведенный статический момент.

Выбираем тормоз ТКП-300 ([1], с.140) с тормозным моментом Мт = 500 Н·м.

Кинематическая схема лифта приведена на рис. 1.

Рис. 1. Кинематическая схема лифта: 1 - электродвигатель; 2 - тормоз (муфта с тормозным шкивом и колодочным тормозом); 3 - редуктор; 4 - кабина; 5 - шкив; 6 - противовес