Электрический привод производственного механизма
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.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 28.03.2016 |
Размер файла | 2,3 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru
Размещено на http://www.allbest.ru
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
“НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ”
Энергетический институт
Кафедра ЭПЭО
Электрический привод производственного механизма
Пояснительная записка к курсовому проекту
Исполнитель:
студент группы 7А94
В.Е. Карельский
Доцент, кандидат техн. наук
Н.В. Кояин
Томск 2012
ВВЕДЕНИЕ
электродвигатель привод редуктор
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.
Основной целью данной работы является закрепление и систематизация знаний по автоматическому электроприводу, развитие навыков самостоятельной работы с использованием специальной технической литературы.
В данном курсовом проекте спроектирован электропривод производственного механизма, на базе двигателя переменного тока, удовлетворяющий заданным параметрам и режимам работы. В качестве передаточного устройства используется редуктор, а в качестве управляющего используется командоаппарат.
1.ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
1.1Данные для построения
nм1 =-35 об/мин - частота вращения в 1 рабочей точке;
t1 = 20 с - время работы в 1 точке;
nм2 = 95 об/мин - частота вращения в 2 рабочей точке;
t2 = 30 с - время работы в 2 точке;
tп= 100 с - время паузы.
Характер нагрузки - реативная нагрузка;
Ммех.=450 Нм - момент нагрузки (механизма) на валу двигателя;
зп. = 0.9 - коэффициент полезного действия передачи;
Јмех. = 50 кгм2 - момент инерции механизма.
1.2 Построение тахограммы и нагрузочной диаграммы производственного механизма
Рисунок 1. Тахограмма производственного механизма
Рисунок 2. Нагрузочная диаграмма производственного механизма для активной нагрузки
2. РАСЧЕТ МОЩНОСТИ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ И ВЫБОР ЕГО ПО КАТАЛОГУ. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАИВЫГОДНЕЙШЕГО ПЕРЕДАТОЧНОГО ОТНОШЕНИЯ РЕДУКТОРА.
2.1Продолжительность включения
%
Выбираем стандартное (15%, 25%, 40%, 60%), ближнее по величине значение продолжительности включения.
ПВкат =40%
2.2Диапазон регулирования
2.3 Среднеквадратичное значение мощности за время работы на основании тахограммы и нагрузочной диаграмм
=,
где m - число рабочих участков в цикле;
- время работы на i-м участке цикла;
- коэффициент ухудшения теплоотдачи на i-м участке цикла;
- мощность нагрузки на валу механизма на i-м участке цикла.
2.3.1 Значения угловых скоростей по ступеням
- первая ступень
рад/с,
- вторая ступень
рад/с.
2.3.2 Мощность на i-м участке работы:
- первая ступень
кВт,
- вторая ступень
кВт.
2.3.3 Коэффициент ухудшения теплоотдачи по ступеням
,где
=0.95 - коэффициент ухудшения теплоотдачи при неподвижном якоре (роторе), принимаемый для двигателей закрытого исполнения без принудительного охлаждения;
2.3.3.1 Для первого участка
,
2.3.3.2 Для второго участка
.
2.4 Пересчет среднеквадратичной мощности двигателя на выбранное стандартное значение ПВ=40%.
кВт,
2.4.1 Расчетная мощность электрического двигателя.
,
где kЗ =(1.1-1.3) - коэффициент запаса;
змех=0.9 - КПД передачи при nмакс,
Принимаем kЗ=1.3.
кВт.
2.5 Выбираем двигатель постоянного тока независимого возбуждения типа Д-31, имеющий следующие паспортные данные (таблица 1).
Таблица 1 - паспортные данные выбранного ДПТНВ
Тип |
UH, В |
РН, кВт |
nН, об/мин |
IH,A |
Rдв. ,Ом |
Jдв. , кгм2 |
|
Д-31 |
220 |
6,8 |
880 |
37 |
0,42 |
0,3 |
2.6 Передаточное отношение редуктора
где - номинальная угловая скорость вращения двигателя.
рад/с
Принимаем передаточное отношение редуктора из стандартного ряда передаточных чисел (при условии, что iр.ст ?iр ).
iр.ст = 8
3. РАСЧЁТ И ПОСТРОЕНИЕ ЕСТЕСТВЕННЫХ МЕХАНИЧЕСКИХ И ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ДВИГАТЕЛЯ
3.1 Сопротивление якоря горячее
Ом,
где ф= 75°С- перегрев обмоток двигателя относительно начальной температуры (15°С).
3.2 Коэффициент полезного действия при номинальной нагрузке
.
3.3 Коэффициент ЭДС двигателя
.
3.4 Номинальный момент на валу двигателя
Н·м.
3.5 Электромагнитный момент, соответствующий номинальному току
Н·м.
3.6 Момент трения на валу электродвигателя
Н·м.
3.7 Скорость идеального холостого хода
рад/с.
3.8 Скорость вращения по ступеням
;
;
Или
;
.
3.9 Момент статический по ступеням для реактивной нагрузки
3.9.1 I и III квадранты работы(двигательный режим)моменты ступени определяются по выражению
где Ммах=Ммех=450 Н•м.
3.10 Расчет естественных электромеханической щ=f(I) и механической щ=f(М) характеристик двигателя (рисунок 3)
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. Расчетные данные сведены в таблицу 2.
Таблица 2.
I, A |
0 |
Iн =37 |
2· Iн=74 |
|
M, Н·м |
0 |
80,22 |
160,44 |
|
щ, рад/с |
101,5 |
92,15 |
82,84 |
Рисунок 3. Естественные электромеханическая щ=f(I) и механическая щ=f(М) характеристики двигателя.
4. РАЧЕТ И ВЫБОР ПО КАТАЛОГУ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ ИЛИ ПУСКОВЫХ И РЕГУЛИРОВОЧНЫХ РЕОСТАТОВ
4.1 Наибольшие пусковые ток и момент определяются из условий
Iпуск =(1,5ч2)•Iн =2• Iн =2•37=74 А;
М пуск =с• Iпуск =2,17•74=160,44Н·м.
4.2 Ток и момент переключения определяются из условий
Iпер =1.2• Iн =1.2•37=44,4 А;
Мпер=с•Iпер= 2,17·44,4=96,26 Н·м.
4.3 Необходимые сопротивления якорной цепи
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)
, ,
Rя .ст.1=Rя .пуск = 4,92 Ом.
Определим добавочное сопротивление для первой рабочей ступени:
Ом.
Рассчитаем первое промежуточное сопротивление(Rя.пр.1=R23):
, ,
Rя.пр.1= 3,83 Ом.
Добавочное первое промежуточное сопротивление :
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(щ3=щ4)
,
Зная скорость в точке 4 определяем второе промежуточное сопротивление:
, ,
Rя.пр.2=2,39 Ом.
Добавочное второе промежуточное сопротивление:
Ом.
Рассчитаем сопротивление для второй рабочей ступени(Rя.ст2=R67)
, ,
Rя .ст2=1,49 Ом.
Добавочное сопротивление для второй рабочей ступени:
Ом.
4.3.2 Для полученных значений добавочных сопротивлений построим рабочие механические характеристики по ступеням
Расчетные данные сведем в таблицу 3
Таблица 3
Пусковая характеристика и первая рабочая ступень |
||||
М, Н·м |
0 |
Мпер=-96,26 |
М1=-68,93 |
|
щ, рад/с |
-101,5 |
0 |
||
Первая промежуточная ступень |
||||
М, Н·м |
0 |
Мпер=100 |
Мпуск=160,44 |
|
щ, рад/с |
101,5 |
19,99 |
||
Вторая промежуточная ступень |
||||
М, Н·м |
0 |
Мпер=100 |
Мпуск=160,44 |
|
щ, рад/с |
101,5 |
50,63 |
19,99 |
|
Вторая рабочая ступень |
||||
М, Н·м |
0 |
Мс=68,93 |
Мпуск=160,44 |
|
щ, рад/с |
101,5 |
50,63 |
По данным таблицы 3 строим пусковые регулировочные и промежуточные механические характеристики (см. рисунок 4).
Рисунок 4 - Механические характеристики двигателя:
01 -пусковая характеристика и первая рабочая ступень; 23 -первая промежуточная характеристика; 45 -вторая промежуточная характеристика; 67 - вторая рабочая ступень.
4.4Определяем токи по ступеням
для первой ступени
Ic1=Mc1/c=68,93/2,17=31,79A;
для второй ступени
Ic2=Mc2/c=68,93/2,17=31,79A.
4.5Продолжительность включения
4.6Расчётные токи, средние за время работы
А.
А.
4.7 Каталожный ток для каждой ступени
А.
А.
4.8 Выбираем ящики сопротивлений по наибольшему току, удовлетворяющему условию Iдоп>Iкат.расч
Rд.ст1=4,37 Ом, Rд.ст2=0,94 Ом
Ом,
- работает только на первой ступени;
- работает всё время .
Выбираем ящик сопротивлений №105, технические характеристики которого представлены в таблице 4.
Таблица 4 - технические характеристики ящика сопротивлений №105.
Продолжительный ток, А |
Сопротивление ящика, Ом |
Сопротивление элемента, Ом |
Число элементов |
|
33 |
4.2 |
0.105 |
40 |
Схема соединений резисторов для первой ступени представлена на рисунке5.
Рисунок 5 - схема соединений резисторов для первой ступени.
*Вначале соединены последовательно 32 резистора.
Ом
Для второй ступени соединяем последовательно 9 резисторов:
Ом.
5. РАСЧЁТ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ДЛЯ ДВИГАТЕЛЬНОГО И ТОРМОЗНОГО РЕЖИМОВ
5.1 Делаем пересчет механических характеристик двигателя для полученных значений сопротивлений
Полученные значения заносим в таблицу 5.
Rд.ст1'=3,43 Ом, Rд.ст2=0,945 Ом
Rд.ст1= Rд.ст1'+ Rд.ст2=3,43+0,945=4,375Ом
Rя.ст1=Rд.ст1 +Rдв.гор=4,375+0,55=4,925 Ом (было 4,92 Ом)
Rя.ст2=Rд.ст2 +Rдв.гор =0,945+0,55=1,495 Ом (было 1,49 Ом)
5.2Пересчет механических характеристик с учетом новых сопротивлений
5.2.1Пересчет скорости для первой рабочей ступени
сравниваем на сколько отличается скорость от первоначальной
Так как 0,1%<5 %, то выбранное каталожное сопротивление нас удовлетворяет.
5.2.2Пересчет скорости для второй рабочей ступени
сравниваем на сколько отличается скорость от первоначальной
Так как 0,123%<5 %, то выбранное каталожное сопротивление нас удовлетворяет.
Таблица 5.
Пусковая характеристика и первая рабочая ступень |
||||
М, Н·м |
0 |
Мпер=-96,26 |
М1=-68,93 |
|
щ, рад/с |
-101,5 |
0 |
||
Первая промежуточная ступень |
||||
М, Н·м |
0 |
Мпер=100 |
Мпуск=160,44 |
|
щ, рад/с |
101,5 |
19,99 |
||
Вторая промежуточная ступень |
||||
М, Н·м |
0 |
Мпер=100 |
Мпуск=160,44 |
|
щ, рад/с |
101,5 |
50,63 |
19,99 |
|
Вторая рабочая ступень |
||||
М, Н·м |
0 |
Мс =68,93 |
Мпуск=160,44 |
|
щ, рад/с |
101,5 |
50,445 |
5.3 После работы на двух заданных скоростях (щи1 и щи2) 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:
.
RДТ=R89(рисунок 6)
Определяем необходимое сопротивление якорной цепи для режима динамического торможения. Для этого режима работы при начальном моменте торможения М, равному М=Мпуск=160,44Н·м, необходимо обеспечить скорость щ=щи2= 79,498 рад/с. Добавочное сопротивление ступени определяется из выражения
, ,
Rдв.гор+ RДТ= 2,33Ом;
RДТ=2,33-0,55=1,78 Ом.
Данные для построения характеристики динамического торможения заносим в таблицу 6.
Таблица 6.
М, Н·м |
0 |
-160,44 |
|
щ, рад/с |
0 |
49,768 |
Строим механические характеристики полного цикла работы двигателя при реактивном характере нагрузки производственного механизма (Рисунок 6).
Рисунок 6: Механические характеристики полного цикла работы двигателя:
01 -пусковая характеристика и первая рабочая ступень; 23 -первая промежуточная характеристика; 45 -вторая промежуточная характеристика; 67 - вторая рабочая ступень, 89 - характеристика динамического торможения.
6. РАСЧЁТ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ щ=f(t), М=f(t) ЗА ЦИКЛ РАБОТЫ И ПОСТРОЕНИЕ НАГРУЗОЧНОЙ ДИАГРАММЫ ЭЛЕКТРОПРИВОДА
6.1 Расчет переходных процессов проводим по выражениям
,
,
,
где Мнач, Iнач, щнач - начальные значения соответственно момента, тока и скорости;
Мкон, Iкон, щкон - конечные значения соответственно момента, тока и скорости;
t - текущее время, с;
- электромеханическая постоянная времени, с;
JУ - суммарный момент инерции, кг·м2;
;
k=(1.5ч1.3) - коэффициент, учитывающий момент инерции редуктора,
принимаем k=1,4;
Jдв - момент инерции двигателя, кг·м2;
Jмех - момент инерции механизма, кг·м2;
- передаточное число редуктора;
Ri - суммарное сопротивление якорной цепи на соответствующей характеристике, Ом;
с - коэффициент ЭДС двигателя, .
кг·м2.
6.2Переходные процессы первой рабочей ступени(пусковая характеристика - участок 01 - рисунок 6).
Rя.ст.1= Rя.пуск1=4.925 Ом; с;
Н·м; Мкон.=Мс2= -68.93Н·м.
щнач=0рад/с; рад/с.
Полученные значения начальных, конечных значений момента и скорости подставляем в выражения для расчёта переходных процессов:
Полученные расчетные значения заносим в таблицу 7.
Таблица 7.
t, с |
0 |
0,9 |
1,8 |
2,7 |
3,6 |
4,5 |
5,8 |
|
М, Н•м |
-96,934 |
-82,6 |
-75,6 |
-72,19 |
-70,52 |
-69,7 |
-69,93 |
|
щ, рад/с |
0 |
-14,99 |
-22,31 |
-25,88 |
-27,62 |
-28,48 |
-29,289 |
|
n, об/мин |
0 |
-143,23 |
-213,15 |
-247,28 |
-263,94 |
-272,08 |
-277,08 |
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.(tпп=5,8с -время переходного процесса.)
6.3 Переходные процессы двух промежуточных ступеней, с выходом на вторую рабочую скорость(участки 23,45,67 рисунок 6)
Первая промежуточная ступень:
Rя.пр1=3,83 Ом; с;
Н·м; Мкон.фикт= Мс1 = 68,93Н·м.
При расчёте переходного процесса М=f(t) для первой промежуточной ступени в качестве конечного значения момента берётся величина Мкон.фикт , а расчёт ведётся до значения момента равномуМпер.принят=100 Н·м.
щнач=щИ1=-29,289рад/с; рад/с.
При расчёте переходного процесса щ=f(t) для первой промежуточной ступени в качестве конечного значения скорости берётся величина, а расчет ведётся до значения скорости, равной:
рад/с.
Полученные значения начальных, конечных значений момента и скорости подставляем в выражения для расчёта переходных процессов:
Полученные расчетные значения, для первой промежуточной ступени, заносим в таблицу 8.
Таблица 8
t, с |
0 |
0,2 |
0,35 |
0,5 |
0,75 |
0,95 |
1,05 |
1,054 |
|
М, Н•м |
160,44 |
143,45 |
132,86 |
123,75 |
111,36 |
103,5 |
100,14 |
100 |
|
щ, рад/с |
-29,289 |
-15,47 |
-6,8 |
0,62 |
10,72 |
17,13 |
19,87 |
20 |
|
n, об/мин |
-279,831 |
-147,77 |
-65,04 |
5,89 |
102,38 |
163,62 |
189,84 |
190,92 |
Вторая промежуточная ступень:
Rя.пр2=2,39 Ом; с;
Н·м; Мкон.фикт= Мс1 = 68,93Н·м.
При расчёте переходного процесса М=f(t) для второй промежуточной ступени в качестве конечного значения момента берётся величина Мкон.фикт , а расчёт ведётся до значения момента равномуМпер.принят=100 Н·м.
щнач=20 рад/с; рад/с.
При расчёте переходного процесса щ=f(t) для второй промежуточной ступени в качестве конечного значения скорости берётся величина, а расчет ведётся до значения скорости, равной:
рад/с.
Полученные значения начальных, конечных значений момента и скорости подставляем в выражения для расчёта переходных процессов:
Полученные расчетные значения, для второй промежуточной ступени, заносим в таблицу 9.
Таблица 9.
t, с |
0 |
0,1 |
0,2 |
0,3 |
0,4 |
0,5 |
0,6 |
0,658 |
|
М, Н•м |
160,44 |
146,58 |
134,82 |
124,85 |
116,38 |
109,19 |
103,09 |
100 |
|
щ, рад/с |
20 |
27,03 |
32,99 |
38,05 |
42,34 |
45,98 |
49,07 |
50,63 |
|
n, об/мин |
191,08 |
258,21 |
315,17 |
363,5 |
404,52 |
439,33 |
468,86 |
483,89 |
Переходные процессы для второй рабочей ступени:
Rя.ст2=1,495 Ом; с;
Н·м; Мкон. = Мс1= 68,93Н·м;
щнач=50,63 рад/с;
рад/с.
Полученные значения начальных, конечных значений момента и скорости подставляем в выражения для расчёта переходных процессов:
Полученные расчетные значения, для второй промежуточной ступени, заносим в таблицу 10.
Таблица 10.
t, с |
0 |
0,3 |
0,6 |
0,9 |
1,35 |
1,8 |
|
М, Н•м |
160,44 |
110,57 |
87,88 |
77,55 |
71,58 |
68,93 |
|
щ, рад/с |
50,63 |
66,36 |
73,52 |
76,78 |
78,66 |
79,498 |
|
n, об/мин |
483,73 |
634,03 |
702,43 |
733,55 |
751,56 |
758,621 |
По данным таблиц 8, 9, 10 строим переходные процессы - рисунок 8:
Рисунок 8 - Графики переходных процессов М=f(t) и n= f(t):
I - первая промежуточная ступень(участок 23 - рисунок 6)-tпп=1,05
II - вторая промежуточная ступень(участок 45 рисунок 6)-tпп=0,65
III - выход на рабочую скорость второй рабочей ступени (участок 45 рис.6) -tпп=1,8.
6.4Расчёт переходных процессов тормозных режимов работы
Режим динамического торможения при реактивном характере нагрузке производственного механизма (участок 89 - рисунок 6) от до 0.
Rдв.гор+ RДТ= 2,33Ом;
с.
рад/с
При расчете переходного процесса щ=f(t) для режима динамического торможения в качестве конечного значения скорости берётся величина щкон.фикт (точка 10 рисунок 10), которая определяется из выражения:
рад/с, а расчет ведётся до значения скорости равной нулю.
При расчёте переходного процесса M=f(t) для режима динамического торможения:
Н•мН•м, а расчёт ведётся до значениямомента, равному нулю.
Полученные значения начальных, конечных значений момента и скорости подставляем в выражения для расчёта переходных процессов:
25.3.
Рассчитываем переходные процессы прехода двигателя с первой рабочей скорости
Полученные расчетные значения, для второй промежуточной ступени, заносим в таблицу 11.
Таблица 11.
t, с |
0 |
0,1 |
0,2 |
0,3 |
0,4 |
0,5 |
0,6 |
0,714 |
|
М, Н•м |
-160,44 |
-124,9 |
-94,87 |
-69,49 |
-48,0421 |
-29,92 |
-14,6 |
0 |
|
щ, рад/с |
70,4 |
54,7 |
41,45 |
30,24 |
20,7748 |
12,77 |
6,01 |
0 |
|
n, об/мин |
672,61 |
522,69 |
396,01 |
288,94 |
198,49 |
122,03 |
57,42 |
0 |
По данным таблицы 11 строим графики переходных процессов М=f(t) и n= f(t) для режима динамического торможения:
Рисунок 9 - графики переходных процессов М=f(t) и n= f(t) динамического торможения.(tпп=0,714).
По данным таблиц 7,8,9,10,11 строим графики переходных процессов М=f(t) и n= f(t) полного цикла работы:
Рисунок 10 - графики переходных процессов М=f(t) и n= f(t) заданного цикла работы:
I - пуск двигателя с выходом на первую рабочую ступень; II-работа на первой рабочей ступени;III - работа двигателя на первой промежуточной ступени; IV-работа двигателя на второй промежуточной ступени; V -выход на рабочую скорость второй рабочей ступени; VI-работа на второй рабочей ступени; VII - динамичесое торможение двигателя.
7.ПРОВЕРКА ВЫБРАННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ НА НАГРЕВ
7.1 Проверка двигателя по нагреву (метод эквивалентных величин)
Метод эквивалентного тока
,
где - определяем через площадь графика I2=f(t)(рисунки:11,12,13);
tр - суммарное время работы на скоростях щи1 и щи2;
tпп - суммарное время переходных процессов.
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 |
|
Iст.12, А2 |
1995,41 |
1488,96 |
1213,84 |
2087,63 |
1056,1 |
1031,87 |
1017,1 |
1017,1 |
Рисунок 11 - Режим пуска двигателя в одну ступень и работа на первой рабочей скорости.
Определяем I2ст.1:
Найдём 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 |
|
Iпр.ст12, А2 |
5466,46 |
4372,1 |
3748,79 |
123,75 |
3252,44 |
2275,05 |
2129,44 |
2123,6 |
Вторая промежуточная ступень:
Таблица 14.
t, с |
26,85 |
26,95 |
27,05 |
27,1 |
27,15 |
27,35 |
27,45 |
27,512 |
|
Iпр.ст.22, А2 |
5466,46 |
4562,94 |
3860,22 |
3568,53 |
3309,9 |
2532,03 |
2257,16 |
2123,3 |
Вторая рабочая ступень и работа на ней:
Таблица 14.
t, с |
27,512 |
27,81 |
28,11 |
28,41 |
28,86 |
29,65 |
59,65 |
|
Iст.22, А2 |
5466,46 |
2596,27 |
1639,95 |
1277,2 |
1087,97 |
1032,93 |
1032,93 |
Рисунок 12 - режим перехода двигателя с первой скорости на вторую, через две промежуточные ступени.
Определяем I2пр.ст.1:
Найдём I2пр.ст.1 в программе MathCad:
Определяем I2пр.ст.2:
Найдём I2пр.ст.2 в программе MathCad:
Определяем I2ст.2:
Найдём 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 |
60,36 |
|
IДТ2, А2 |
5466,46 |
3312,93 |
1911,28 |
1025,45 |
490,146 |
190,087 |
45,28 |
0 |
Рисунок 13 - режим динамического торможения.
ОпределяемI2ДТ.1:
Найдём I2ДТ в программе MathCad:
Правильность выбора двигателя определяется условием:
Имеем:
tр=20+30=50 сек, - время работы ступеней;
- суммарное время переходных процессов, тогда
Условие проверки двигателя по нагреву:
, ,А.
Условие проверки по нагреву выполняется.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
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 ИСПОЛЬЗУЕМОЙ 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.
6. Чернышев А.Ю., КояинН.В.Проектирование электрических приводов: Учебно-метод. Пособие. - Томск: Изд-во ТПУ, 2005.-120с.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Предварительный расчет мощности электродвигателя, определение передаточного числа редуктора. Построение тахограммы и нагрузочных диаграмм, проверка двигателя по перегрузочной способности и мощности. Расчет и построение механических характеристик привода.
курсовая работа [440,8 K], добавлен 24.09.2010Описание металлической заготовки детали, выбор станка. Расчет и построение нагрузочной диаграммы главного электропривода. Проверка электродвигателя главного электропривода по нагреву. Построение нагрузочной диаграммы и тахограммы привода подачи.
курсовая работа [2,1 M], добавлен 12.04.2015Проектирование механизма электромеханического привода, состоящего из электродвигателя и зубчатого коническо-цилиндрического редуктора. Выбор электродвигателя. Определение общего передаточного числа редуктора. Определение числа ступеней механизма.
контрольная работа [310,7 K], добавлен 12.01.2014Описание электромеханического привода ленточного транспортера. Выбор электродвигателя и расчет его мощности. Кинематический и геометрический расчет редуктора. Выбор опор валов. Расчет передаточного отношения редуктора, времени разгона и выбега привода.
курсовая работа [309,2 K], добавлен 25.09.2012Расчет нагрузочной диаграммы для электропривода механизма подъёма, мощности асинхронного двигателя с фазным ротором. Светотехнический расчёт общего равномерного освещения, выбор типа светильника и мощности лампы, размещение светильников на плане.
контрольная работа [156,5 K], добавлен 05.04.2011Определение потребной мощности и выбор электродвигателя. Расчет подшипников и шпоночного соединения. Выбор редуктора и подбор муфт. Определение передаточного отношения привода и его разбивка по ступеням передач. Расчет вала на статическую прочность.
курсовая работа [2,9 M], добавлен 13.09.2009Выбор системы электропривода и автоматизации промышленной установки. Расчет нагрузок, построение нагрузочной диаграммы механизма. Анализ динамических и статических характеристик электропривода. Проектирование схемы электроснабжения и защиты установки.
дипломная работа [3,0 M], добавлен 18.10.2013Определение общего КПД привода. Расчет мощности и выбор электродвигателя. Определение передаточного числа редуктора, конструктивных особенностей зубчатых колес и деталей редуктора. Расчет тихоходной и быстроходной передач. Ориентировочный расчет валов.
курсовая работа [366,1 K], добавлен 07.04.2013Выбор двигателя и редуктора. Резание на токарно-отрезных станках. Работа двигателя при торцевой подрезке. Расчет статических и динамических усилий в механизме и построение упрощенной нагрузочной диаграммы. Расчет потребной мощности и выбор двигателя.
контрольная работа [289,4 K], добавлен 25.01.2012Описание системы автоматической стабилизации температуры каменных материалов на выходе сушильного барабана асфальтосмесительной установки. Выбор электродвигателя, расчёт нагрузок и построение механической характеристики и нагрузочной диаграммы механизма.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 18.05.2012