Электрический привод производственного механизма

Размещено на http://www.allbest.ru/

25

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

“НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ”

Энергетический институт

Кафедра ЭПЭО

Пояснительная записка к курсовому проекту

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРИВОД ПРОИЗВОДСТВЕННОГО МЕХАНИЗМА

Вариант № 2 04 4

Исполнитель: студент группы 7А94

В.Е. Карельский

Руководитель: Доцент,

кандидат техн. наук Н.В. Кояин

Томск 2012

СОДЕРЖАНИЕ

редуктор электродвигатель механический электромеханический

ВВЕДЕНИЕ

1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

2. РАСЧЕТ МОЩНОСТИ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ И ВЫБОР ЕГО ПО КАТАЛОГУ. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАИВЫГОДНЕЙШЕГО ПЕРЕДАТОЧНОГО ОТНОШЕНИЯ РЕДУКТОРА

3. РАСЧЁТ И ПОСТРОЕНИЕ ЕСТЕСТВЕННЫХ МЕХАНИЧЕСКИХ И ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ДВИГАТЕЛЯ

4. РАЧЕТ И ВЫБОР ПО КАТАЛОГУ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ ИЛИ ПУСКОВЫХ И РЕГУЛИРОВОЧНЫХ РЕОСТАТОВ

5. РАСЧЁТ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ДЛЯ ДВИГАТЕЛЬНОГО И ТОРМОЗНОГО РЕЖИМОВ

6. РАСЧЁТ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ щ=f(t), М=f(t) ЗА ЦИКЛ РАБОТЫ И ПОСТРОЕНИЕ НАГРУЗОЧНОЙ ДИАГРАММЫ ЭЛЕКТРОПРИВОДА

7. ПРОВЕРКА ДВИГАТЕЛЯ ПО НАГРЕВУ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ 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.

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

1.1 Данные для построения:

n_м1 =-35 об/мин - частота вращения в 1 рабочей точке;

t₁ = 20 с - время работы в 1 точке;

n_м2 = 95 об/мин - частота вращения в 2 рабочей точке;

t₂ = 30 с - время работы в 2 точке;

t_п = 100 с - время паузы.

Характер нагрузки - реативная нагрузка;

М_мех.=450 Нм - момент нагрузки (механизма) на валу двигателя;

з_п. = 0.9 - коэффициент полезного действия передачи;

Ј_мех. = 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

2.1 Продолжительность включения.

%

Выбираем стандартное (15%, 25%, 40%, 60%), ближнее по величине значение продолжительности включения.

ПВ_кат =40%

2.2 Диапазон 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 k_З =(1.1-1.3) - коэффициент запаса;

з_мех=0.9 - КПД передачи при n_макс,

Принимаем k_З=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 i_р.ст ? i_р ).

i_р.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 М_мах=М_мех=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:

I _пуск =(1,5ч2)·I _н =2• I _н =2•37=74 А;

М _пуск =с• I _пуск =2,17•74=160,44 Н·м.

4.2 Ток и момент переключения определяются из условий:

I _пер =1.2• I _н =1.2•37=44,4 А;

М_пер=с•I_пер= 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(R_я.пуск=R₀₁)(оно же для первой рабочей ступени)

, ,

R _я.ст.1 = R _я.пуск = 4,92 Ом.

Определим добавочное сопротивление для первой рабочей ступени:

Ом.

· Рассчитаем первое промежуточное сопротивление(R _я.пр.1 =R₂₃):

, ,

R _я.пр.1 = 3,83 Ом.

Добавочное первое промежуточное сопротивление:

Ом.

· Рассчитаем второе промежуточное сопротивление (R _я.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:

, ,

R _я.пр.2 = 2,39 Ом.

Добавочное второе промежуточное сопротивление:

Ом.

· Рассчитаем сопротивление для второй рабочей ступени(R_я.ст2=R₆₇)

, ,

R _я.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	М пуск =160,44
щ, рад/с	101,5	50,63	19,99
Вторая рабочая ступень
М, Н·м	0	М с =68,93	М пуск =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.

4.4 Определяем токи по ступеням:

· для первой ступени

I_c1=M_c1/c=68,93/2,17=31,79 A;

· для второй ступени

I_c2=M_c2/c=68,93/2,17=31,79 A.

4.5 Продолжительность включения:

4.6 Расчётные 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 I_доп>I_{кат.расч}

R_д.ст1=4,37 Ом, R _д.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 рисунке 5.

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.

R_д.ст1'=3,43 Ом, R_д.ст2=0,945 Ом

R _д.ст1= R_д.ст1'+ R_д.ст2=3,43+0,945=4,375 Ом

R_я.ст1= R_д.ст1 +R_дв.гор=4,375+0,55=4,925 Ом (было 4,92 Ом)

R_я.ст2= R_д.ст2 +R_дв.гор =0,945+0,55=1,495 Ом (было 1,49 Ом)

5.2 Пересчет механических характеристик с учетом новых сопротивлений.

5.2.1 Пересчет скорости для первой рабочей ступени:

сравниваем на сколько отличается скорость от первоначальной

Так как 0,1%<5 %, то выбранное каталожное сопротивление нас удовлетворяет.

5.2.2 Пересчет 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	М пуск =160,44
щ, рад/с	101,5	50,63	19,99
Вторая рабочая ступень
М, Н·м	0	М с =68,93	М пуск =160,44
щ, рад/с	101,5		50,445

5.3 После работы на двух заданных скоростях (щ_и1 и щ_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:

.

R_ДТ=R₈₉(рисунок 6)

Определяем необходимое сопротивление якорной цепи для режима динамического торможения. Для этого режима работы при начальном моменте торможения М, равному М=М_пуск=160,44 Н·м, необходимо обеспечить скорость щ=щ_и2= 79,498 рад/с. Добавочное сопротивление ступени определяется из выражения

, ,

R_дв.гор+ R_ДТ= 2,33Ом;

R_ДТ=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 М_нач, I_нач, щ_нач - начальные значения соответственно момента, тока и скорости;

М_кон, I_кон, щ_кон - конечные значения соответственно момента, тока и скорости;

t - текущее время, с;

- электромеханическая постоянная времени, с;

J_У - суммарный момент инерции, кг·м²;

;

k=(1.5ч1.3) - коэффициент, учитывающий момент инерции редуктора, принимаем k=1,4;

J_дв - момент инерции двигателя, кг·м²;

J_мех - момент инерции механизма, кг·м²;

- передаточное число редуктора;

R_i - суммарное сопротивление якорной цепи на соответствующей характеристике, Ом;

с - коэффициент ЭДС двигателя, .

кг·м².

6.2 Переходные процессы первой рабочей ступени(пусковая характеристика - участок 01 - рисунок 6).

R_я.ст.1= R_я.пуск1=4.925 Ом; с;

Н·м; М_кон. = М_с2 = -68.93 Н·м.

щ_нач=0 рад/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.(t_пп=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:

R_я.пр1=3,83 Ом; с;

Н·м; М_{кон.фикт} = М_с1 = 68,93 Н·м.

При расчёте переходного процесса М=f(t) для первой промежуточной ступени в качестве конечного значения момента берётся величина М_{кон.фикт}, а расчёт ведётся до значения момента равному М_{пер.принят}=100 Н·м.

щ_нач= щ_И1=-29,289 рад/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:

R_я.пр2=2,39 Ом; с;

Н·м; М_{кон.фикт} = М_с1 = 68,93 Н·м.

При расчёте переходного процесса М=f(t) для второй промежуточной ступени в качестве конечного значения момента берётся величина М_{кон.фикт}, а расчёт ведётся до значения момента равному М_{пер.принят}=100 Н·м.

щ_нач= 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:

R_я.ст2=1,495 Ом; с;

Н·м; М_кон. = М_с1 = 68,93 Н·м;

щ_нач= 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) - t_пп=1,05

II - вторая промежуточная ступень(участок 45 рисунок 6) - t_пп=0,65

III - выход на рабочую скорость второй рабочей ступени (участок 45 рис.6) - t_пп=1,8.

6.4 Расчёт переходных процессов тормозных режимов работы.

Режим динамического торможения при реактивном характере нагрузке производственного механизма (участок 89 - рисунок 6) от до 0.

R_дв.гор+ R_ДТ= 2,33Ом;

с.

рад/с

При расчете переходного процесса щ=f(t) для режима динамического торможения в качестве конечного значения скорости берётся величина щ_{кон.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•м Н•м, а расчёт ведётся до значения момента, 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.(t_пп=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);

t_р - суммарное время работы на скоростях щ_и1 и щ_и2;

t_пп - 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 I²_ст.1:

Найдём I²_ст.1 в программе MathCad:

· Переход на вторую рабочую скорость, через две промежуточные ступени:

ь 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

ь 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

ь 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 I² _пр.ст.1:

Найдём I² _пр.ст.1 в программе MathCad:

Определяем I² _пр.ст.2:

Найдём I² _пр.ст.2 в программе MathCad:



Определяем I² _ст.2:

Найдём I² _ст.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

Определяем I² _ДТ.1:

Найдём I² _ДТ в программе MathCad:

Правильность выбора двигателя определяется условием:

Имеем:

t_р=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. 55 с.

Составители: доц., канд. техн. наук Ю.П.Кастюков. доц., канд. техн. наук Я.В. Петров, доц., канд. техн. наук Ю.Н. Деменьтьевю

5. Методические указания по выполнению курсового проекта для студентов специальностей 140604 “Электропривод и автоматика промышленных установок и технологических комплексов”. Томск: изд. ТПУ, 2004. 15 с.

6. Чернышев А.Ю., Кояин Н.В.Проектирование электрических приводов: Учебно-метод. Пособие. Томск: Изд-во ТПУ, 2005. 120 с.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Размещено на Allbest.ru