Электропривод толкателя методической печи

Размещено на http://www.Allbest.ru/

Федеральное агентство по образованию Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Южно-Уральский государственный университет

Факультет «Энергетический»

Кафедра «Электропривода и автоматизации промышленных установок»

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ

по дисциплине: Теория электрического привода

Тема:

Электропривод толкателя методической печи

Автор проекта Киричук С.В.

студент группы Э-456

Руководитель Бычков А.Е

Челябинск 2017

АННОТАЦИЯ

Киричук С.В. Проектирование электропривода толкателя методической печи -- Челябинск:

ЮУрГУ, Э, 2017, 39 с., 6 илл., 7 табл. Библиография литературы -- 6 наименований

Целями курсового проекта являются систематизация и закрепление знаний по дисциплине «Теория электропривода», ознакомление с серийно выпускаемым электрооборудованием (электродвигателями, преобразователями, аппаратурой управления), освоение распространенных методов расчетов электропривода, оценка статических, динамических и энергетических показателей выбранного электропривода.

Также необходимо произвести проверку выбранного двигателя по нагреву и производительности с целью изучения приближенных способов оценки времени переходных процессов, уточнения нагрузочных диаграмм момента и скорости двигателя с учетом момента инерции предварительно выбранного двигателя.

Оглавление

1. Описание рабочей машины

2. Расчет мощности двигателя

3. Выбор типа двигателя

4. Выбор редуктора

• 5. Приведение статических моментов и моментов к валу двигателя
• 6. Приведение моментов инерции к валу двигателя
• 7. Предварительная проверка двигателя
• 8. Выбор основных элементов силовой цепи
• 9. Расчет статических характеристик электропривода
• 10. Расчет схем пуска и торможения
• 11. Расчет переходных харакетристик
• 12. Интегральные показатели переходных процессов
• Заключение
• Библиографический список
• 1. Описание рабочей машины

Толкатель служит для подачи очередной заготовки с рольганга в печь и для продвижения по поду печи всех лежащих в ней заготовок.

После подачи рольгангом заготовки толкатель находится на расстоянии b от заготовки. Включается двигатель, толкатель подходит к заготовке и под нагрузкой на рабочей скорости V_р перемещает заготовку на расстояние L до соприкосновения ее с заготовками, лежащими в печи, а затем перемещает все заготовки вместе на ширину b одной заготовки. Последняя заготовка выталкивается из печи. После этого толкатель реверсируется и на скорости V_В > V_Р возвращается в исходное положение.

На Рисунке 1 показана кинематическая схема механизма передвижения.

Рисунок 1 - Кинематическая схема передвижения

1 - печь; 2- заготовки в печи; 3 - подающий рольганг; 4 - опорный ролик; 5 - заготовка; 6 - реечная шестерня; 7 - толкатель; 8 - редуктор; 9 - тормозной шкив; 10 - электродвигатель

В Таблице 1 представлены технические данные механизма передвижения тележки мостового крана, необходимые для расчетов.

Таблица 1

Исходные данные

• 2. Расчет мощности двигателя

На базе исходных данных рассчитаем и построим зависимость скорости рабочей машины от времени v(t).Участки различаются значениями статических нагрузок и моментов инерции. На основе заданных путей перемещения L, установившейся скорости v_у и допустимого ускорения a рассчитаем:

- время пуска t_п до установившейся скорости с допустимым ускорением, торможения t_т от установившейся скорости до остановки

(2.1)

- путь, проходимый за время пуска (торможения) рабочей машиной

(2.2)

- время установившегося режима движения со скоростью v_у

(2.3)

Подставив числовые значения, получим:

При движении вперед (с грузом):

При движении назад (без груза):

Общее время работы

Статические сопротивления движению создаются силами трения скольжения заготовок, трения качения.

Момент сил трения качения:

(2.4)

где m - масса движущегося тела, масса деталей, опирающихся на узел качения, масса поднимаемого или опускаемого груза, кг;

f - коэффициент трения качения;

В соответствии с формулой (2.4):

;

Момент сил трения в подшипниках:

(2.5)

где m₁ - масса деталей и узлов, опирающихся на ролики, кг;

d_c - диаметр шейки ролика, м;

-коэффициент трения скольжения;

=9,81 м/c² - ускорение силы тяжести.

В соответствии с формулой (2.5):

;

Момент сил трения скольжения тела по горизонтальной плоскости:

(2.6)

м_c - коэффициент трения скольжения;

D - диаметр реечной шестерн

В соответствии с формулой (2.6):

При движении с одной заготовкой

;

При движении с заготовками внутри печи:

;

Суммарный статический момент при движении толкателя к заготовке (при реверсировании толкателя):

Суммарный статический момент при движении с одной заготовкой:

Суммарный статический момент при движении с заготовками в печи:

Для определения динамических моментов рабочей машины рассчитываются моменты инерции рабочей машины (рабочего органа):

(2.7)

где J - моменты инерции вращающихся элементов рабочей машины;

m - масса поступательно движущихся частей;

D - диаметр реечной шестерни.

В соответствии с формулой (2.7):

При движении с одной заготовкой:

При движении без заготовки:

При движении с заготовками внутри печи:

При заданной величине допустимого ускорения a_доп для каждого режима рабочей машины определяются динамические моменты:

(2.8)

При движении с одной заготовкой:

При разгоне и торможении без груза

При торможении с заготовками внутри печи:

;

Полный момент рабочей машины находится по формуле:

(2.9)

Первый участок - старт толкателя:

Второй участок: толкатель подходит к заготовке:

Третий участок - равномерное движение толкателя с одной заготовкой:

Четвертый участок - движение толкателя с заготовками в печи:

Пятый участок - торможение с заготовками в печи:

Шестой участок - начало обратного движения:

Седьмой участок - равномерное обратное движение:

Восьмой участок - торможение толкателя:

Рассчитаем среднеквадратическое значение момента:

(2.10)

где - момент двигателя на k-м участке, Нм;

- длительность k-го участка, с.

Подставив числовые значения, получим:

Мощность двигателя может быть определена по формуле:

(2.11)

где - коэффициент, учитывающий динамические нагрузки, обусловленные вращающимися элементами электродвигателя (двигатель, редуктор), а также потери мощности в редукторе ;

- основная скорость движения РО, м/с;

D - диаметр шестерни выходного вала редуктора, м;

- фактическое значение относительной продолжительности включения проектируемого электродвигателя;

- ближайшее к каталожное значение относительной продолжительности включения для электродвигателя выбранной серии.

Фактическое значение относительной продолжительности включения рассчитываем, зная длительность работы t_k на всех m участках движения и заданное время цикла:

(2.12)

где z - число циклов работы машины в час.

• 3. Выбор типа двигателя
• Из асинхронных двигателей выбираем двигатель 5АМ112МВ6. Выбор произведен по номинальной мощности. Для ПВ=100%
• Таблица 3.1
• Номинальные данные двигателя 5АМ112МВ6. ПВ = 100%.

Обозначение	Наименование показателя	Размерность	Величина
Pн	Номинальная мощность на валу	кВт	4
nн	Номинальная частота вращения	об/мин	955
Iн	Номинальный ток	А	9,2
КПД	Коэффициент полезного действия	%	82
cosц	Коэффициент мощности		0,81
Мном	Номинальный момент	Нм	40
mдв	Масса двигателя	кг	55
	Класс изоляции		F
	Степень защиты		IP54
Iп/Iн	Пусковой ток		5,5
Мп/Мн	Пусковой момент		2,3
Мкр/Мн	Момент критический		2,6

4. Выбор редуктора

Передаточное число редуктора определяется по номинальной скорости вращения выбранного двигателя и основной скорости движения исполнительного органа по формуле (4.1):

(4.1)

где D - диаметр колеса, находящегося на выходном валу редуктора и преобразующего вращение вала в поступательное движение исполнительного органа рабочей машины, м;

- основная скорость движения исполнительного органа.

В соответствии с формулой (4.1)

Выберем редуктор, исходя из того, что передаточное число должно быть равным или несколько меньшим рассчитанного, при этом должны быть учтены условия работы механизма, номинальная мощность и скорость двигателя.

Режим работы редуктора в заданном механизме является тяжелым, поэтому принимаем при выборе редуктора коэффициент условий работы k = 1,5 для тяжелого режима работы. Тогда расчетная мощность редуктора рассчитывается по формуле (4.2):

(4.2)

где - наибольшая мощность, передаваемая рабочей машиной, Вт.

(4.3)

Тогда Вт

В соответствии с формулой (4.2):

По передаточному числу выбираем редуктор из [1].

Выбранный редуктор: РМ-650

Данные редуктора заносим в таблицу 2.2.

Таблица 4.1

Характеристики редуктора РМ-650

Обозначение	Размерность	Величина
j	-	100
зр	%	97

• 5. Приведение статических моментов и моментов инерции к валу двигателя

После выбора двигателя и редуктора рассчитаем статические моменты рабочей машины, приведенные к валу двигателя, по формуле (5.1):

(5.1)

где - статический момент рабочего органа;

- передаточное число редуктора.

При старте толкателя (старт реверса):

При движении толкателя к заготовке (при реверсировании толкателя):

При движении с одной заготовкой:

При движении с заготовками в печи:

При торможении в печи с заготовками

Торможение при реверсе:

С учетом потерь в редукторе статический момент на валу в двигательном режиме рассчитывается по формуле (5.2):

(5.2)

При старте толкателя (старт при реверсе):

При движении толкателя к заготовке в двигательном режиме (реверс)

При движении с одной заготовкой в двигательном режиме

При движении с заготовками в печи в двигательном режиме:

При работе электропривода в тормозных режимах моменты на валу двигателя определяют по формуле (5.3):

(5.3)

При движении с заготовками в печи в тормозном режиме

При реверсировании толкателя в тормозном режиме

Приведенные статические моменты системы электропривод - рабочая машина рассчитывают для каждого участка с учетом режима работы электропривода по формуле (5.4):

(5.4)

где - момент потерь холостого хода двигателя.

Принимаем , тогда

Нм

При старте толкателя:

При движении толкателя к заготовке в двигательном режиме (реверс)

При движении с одной заготовкой в двигательном режиме

При движении с заготовками в печи в двигательном режиме:

При движении с заготовками в печи в тормозном режиме

Старт при реверсе:

При реверсировании толкателя в тормозном режиме:

• 6. Приведение моментов инерции и коэфициентов жесткости к валу двигателя
• Необходимо привести моменты инерции всей системы к валу двигателя для того, чтобы заменить систему на эквивалентную.
• Суммарный приведенный момент инерции:
• (6.1)
• где - приведенный к валу двигателя момент инерции поступательно и вращательно движущихся частей системы, кг•м²;
• - момент инерции ротора выбранного двигателя, кг•м²;
• - коэффициент, учитывающий момент инерции остальных моментов электропривода: тормозного шкива, муфт, редуктора, и т.д. ().
• Приведенный момент инерции рабочей машины к валу двигателя:
• (6.2)
• Установившуюся скорость двигателя находим по формуле:
• (6.5)

При движении с грузом:

.

При движении без груза:

Приведенный момент инерции при подходе к заготовке (реверс):

Приведенный момент инерции при движении с одной заготовкой:

Приведенный момент инерции при движении в печи:

Момент инерции при подходе к заготовке (реверс):

Момент инерции при движении с одной заготовкой

Момент инерции при движении в печи:

Для каждого участка проведены расчеты и все значения занесены в таблицу 4.1

Рассчитаем пусковые и тормозные моменты двигателя, которые требуются для разгона и торможения привода.

Пусковой момент:

(6.6)

где - статический момент сопротивления движению, Н•м;

- динамический момент, Н•м.

Динамический момент рассчитываем по формуле (3.11):

(6.7)

где - допустимое ускорение при пуске и торможении, ;

D - диаметр шестерни, преобразующей вращение в поступательное движение, м;

J - приведенный момент инерции привода, кг•м².

Динамический момент при подходе к заготовке

=

при движении с одной заготовкой:

=.

при движении в печи

=.

Пусковой момент

при начале движения вперед (начало реверса):

Тормозной момент:

(6.8)

при торможении в печи с заготовками:

при торможении после реверса:

Приведем крутильную жесткость рабочего вала к валу двигателя:

(6.9)

7. Предварительная проверка двигателя по производительности и нагреву

Целями предварительной проверки является уточнение нагрузочных диаграмм момента и скорости двигателя с учетом момента инерции предварительно выбранного двигателя.

Рассчитаем время переходных процессов по формуле (7.1):

(7.1)

где - суммарный приведенный к валу двигателя момент инерции, ;

- установившаяся скорость двигателя, ;

- средний момент двигателя, Н*м;

- приведенный статический момент, Н*м.

Первый участок - разгон толкателя и подход к заготовке:

Третий участок - торможение в печи:



Пятый участок - разгон в обратном направлении:

Седьмой участок - торможение

Рассчитаем угол поворота вала двигателя за время переходного процесса.

(7.2)

Первый участок

Третий участок

Пятый участок

Седьмой участок

Время работы с установившейся скоростью рассчитаем по формуле (7.3):

(7.3)

где - угол поворота вала двигателя, соответствующий величине перемещения в данном режиме, рад;

- угол поворота вала за время пуска и торможения соответственно, рад.

Рассчитаем угол поворота вала двигателя, соответствующий величине перемещения в данном режиме:

Тогда время работы с установившейся скоростью при движении с грузом

при движении без груза

двигатель редуктор силовой переходный электропривод

Рассчитаем общее время работы

Полученное время меньше заданного времени работы t_р в исходных данных, проверка двигателя по производительности выполнена.

Проведем предварительную проверку двигателя по нагреву по величине среднеквадратичного момента:

(7.4)

где

Фактическое значение ПВ

.

Определим момент двигателя при , ближайшем к

Допускаемый момент:



Двигатель проходит по нагреву.

Таблица 7.1

Расчет нагрузочных диаграмм

	С грузом	Без груза
	Пуск	Уст. 1	Уст.2	Уст. 3	Торм.	Пуск	Уст.	Торм.
,с	0,25	0,876	31,998	0,876	0,25	0,375	22,56	0,375
,м	0,031	0,219	8	0,219	0,031	0,07	8,558	0,07
, м/с	-	0,25	0,25	0,25	-	-	0,375	-
,Н•м	191,29	191,29	2950,3	5709,41	5709,41	-191,29
, кг•м2	-	380,65	559,15	943,15	-	-	380,65	-
Мродн, Нм	1522,6	-	-	-	3772,6	1522,6	-	1522,6
, Н•м	1713,8	191,29	2950,3	5709,41	1936,81	-1713,89	-191,29	1331,31
, Н•м	17,138	1,91	29,503	57,094	19,368	17,138	1,91	13,313
, Н•м	17,659	2,03	30,415	58,85	18,786	17,659	2,03	12,91
, Н•м	19,659	4,03	32,415	60,85	16,786	19,659	4,03	10,91
, рад/с	100	150
, кг•м2	0,038	0,038	0,056	0,094	0,094	0,038
, кг•м2	0,083	0,083	0,101	0,139	0,139	0,083
, Н•м	52,859	-	-	-	72,386	52,859	-	44,11
, Н•м	52,859	4,03	32,415	60,85	72,386	52,859	4,03	44,11
,с	0,25	33,75	0,25	0,375	22,55	0,375
б, рад	12,5	3400	12,5	28,12	3400	28,12

• 8. Выбор основных элементов
• Управление двигателем будем осуществлять преобразователем частоты, то есть двигатель будет питаться не от цеховой сети, а от отдельного индивидуального преобразователя частоты (ПЧ),который допускает работу двигателя при номинальной скорости с преобразователями частоты с автономными инверторами (ПЧИ) осуществляет преобразование напряжения питающей сети в напряжение постоянного тока, а затем в трёхфазное напряжение регулируемой частоты.
• Питание может осуществляться как от преобразователя с непосредственной связью (НПЧ), так и от двухзвенного преобразователя с автономными инверторами (ПЧИ).
• НПЧ выгодно и целесообразно использовать в системах, у которых диапазон выходных частот находится в пределах 25…12,5 Гц.
• При выходных частотах 50Гц и ниже используют преобразователи ПЧИ. Применение автономных инверторов тока целесообразно в приводах с поддержанием момента.
• По заданию нужно выбрать ПЧ с неуправляемым выпрямителем на входе.
• Выбор типа преобразователя зависит от частоты питающей сети, требуемого диапазона изменения частоты на выходе преобразователя, определенного диапазоном изменения скорости вращения двигателя, от мощности двигателя, диапазона изменения нагрузки на валу двигателя, наличия или отсутствия реверса, режимов работы двигателя.
• Диапазон изменения частоты преобразователя должен быть не менее требуемого диапазона изменения частоты питания двигателя.
• Преобразователь двукратным током нагрузки.
• Выбор преобразователя осуществляется по каталогам электротехнической промышленности на основе номинальных данных предварительно выбранного двигателя:
• Выбор преобразователя частоты осуществляется, исходя из условия:
• U_пч?U_нл
• I_пч?I_1н
• Р_пч?Р_д
• Согласно упомянутым требованиям, выбираем преобразователь частоты ACS880-01-12A6-3.
• Данные преобразователя частоты: P_n = 5,5кВт, I_n = 12,9А, U_n = 400В (диапазон 380В-415В).
• По рекомендациям производителя выбираем тормозной резистор: JBR-03, R = 80 Ом.
• В паспорте сказано, что в ПЧ изначально встроен тормозной прерыватель.
• 9. Расчет статических характеристик электропривода
• Задачей расчёта является обеспечение технологических задач заложенных в требования к электроприводу:
• - рабочие скорости рабочего и обратного хода должны быть обеспечены с заданной степенью точности;
• - ускорение электропривода не должно превышать допустимых значений.
• Исходными данными для расчёта статических характеристик являются каталожные данные электродвигателя и другого оборудования, установленного в его силовой цепи.
• Найдем базовые величины параметров двигателя:
• Номинальное фазное напряжение U_1Н = 220 В;
• Номинальная частота f_1Н = 50 Гц;
• Номинальный ток статора I_1Н = 13,4 А;
• Синхронная скорость вращения щ_0Н:
• Номинальный момент на валу М_Н:
• = 40 Нм
• Рассчитаем частоту f1 и напряжение на статоре U1, при которых механические характеристики будут проходить через точки установившегося режима.
• Заданные точки в о.е.: (подход к заготовке)
• Приращение скорости в о.е.:
• Значения частоты и напряжения в заданной точке:
• Таблица 9.1
• Расчет характеристик

Расчетные параметры	Скорость при
	Подход к заготовке	С одной заготовкой	В печи	Реверс
Заданные точки
щЗАД	рад/с	100	100	100	150
	о.е.	0,1	0,1	0,1	1,42
МС	Нм	4,03	32,415	60,85	4,03
	о.е.	0,1	0,81	1,52	0,1
Расчетные данные
щOЗАД	о.е.	0,95	0,98	1	1,45
f1	Гц	47,7	49	50	72
U1	В	209,88	215,6	220	220

10. Расчет схем пуска и торможения

При питании двигателя от индивидуального преобразователя появляется возможность плавного регулирования напряжения, поэтому переходные процессы пуска и торможения обеспечиваются формированием напряжения управления преобразователем. В разомкнутой системе преобразователь - двигатель чаще применяют линейное нарастание напряжения управления, что определяет линейное нарастание напряжения питания двигателя. В этом случае величина динамического момента двигателя определяется темпом нарастания напряжения, и, в конечном итоге, производной скорости идеального холостого хода двигателя во времени d₀ / dt.

В установившемся режиме нарастания скорости двигателя, когда затухают свободные составляющие переходного процесса,

(10.1)

а величина установившегося значения динамического момента двигателя равна

(10.2)

Для формирования линейного закона изменения напряжения управления на вход преобразователя подключаем интегральный И задатчик интенсивности ЗИ, выходное напряжение которого при подаче на его вход скачка задающего напряжения U_зад изменяется по линейному закону. При достижении величины U_зад нарастание напряжения на выходе ЗИ прекращается. Выходное напряжение ЗИ таким образом является управляющим напряжением преобразователя, а величина U_зад определяет установившуюся величину скорости ₀ двигателя. Темп нарастания скорости определяется величиной базовой постоянной времени ЗИ Т_ЗИ, численно равной времени достижения выходного напряжения преобразователя от нуля до базового значения U_н (от нуля до базового значения скорости идеального холостого хода _он). Таким образом, базовая постоянная задатчика интенсивности определяется по формуле:

(10.3)

где М_дин - значение динамического момента двигателя.

Динамические моменты, ограничивающие ускорение допустимыми значениями, рассчитаны ранее и приведены в таблице 1, а значения механической постоянной времени двигателя Tд рассчитываются по формуле.

11. Расчет переходных харакетристик

Расчет переходных режимов необходим:

- для определения времени и характера их протекания;

- для оценки их соответствия требованиям технологического процесса рабочего органа;

- для оценки механических и электрических перегрузок;

- для правильного выбора мощности двигателей, преобразователей и аппаратуры управления.

Переходные процессы электропривода возникают при изменении управляющих и возмущающих воздействий.

На характер переходного процесса оказывают существенное влияние механическая инерция электропривода, жесткость механической передачи, электромагнитная инерция обмоток двигателя и элементов преобразователя.

Полученные диаграммы переходных процессов представлены ниже.

Полученные при расчете переходных процессов данные представлены в таблице 10.1 и 10.2

Таблица 11.1

Результат переходных процессов при движении вперед

Показатели	Единицы измерения	При движении вперед
		Старт + уст. режим	Торможение
tпп	с	33,98	0,25
Pв	Вт•с	103213,216	-339,8
Pд	Вт•с	118969,1978	215,44
Pc	Вт•с	229226,93	1987,22
Qc	Вар	75343,2495	654,19
I1кв	А2•с	9,2	6,6
б	Рад	3406,061	10,35
щуст	1/c	99,49	-
М	Нм	4,0086	32,12	59,97	59,97
I	A	4,0489	6,92	13,05	13,05
з	-	0,08	0,45	0,51	0,51
cosц	-	0,95	0,95	0,95	0,95

Таблица 11.2

Результат переходных процессов при движении назад.

Показатели	Единицы измерения	При движении назад
		Старт + уст. процесс	Торможение
tпп	с	22,925	0,375
Pв	Вт•с	7846,9	-852,95
Pд	Вт•с	5390,12	-738,55
Pc	Вт•с	79166,99	433,24
Qc	Вар	26020,93	142,39
I1кв	А2•с	6,12	6,46
б	Рад	3402,2	28,09
щ0	1/c	150,72
щуст	1/c	149,42
М	Нм	4,0086
I	A	2,94
з	-	0,08
cosц	-	0,95

Рис 11.1 - Переходная характеристика. Вперед

Рис 11.2 - Переходная характеристика. Назад

12. Интегральные показатели переходных процессов

Проверка на заданную производительность

Проверка на заданную производительность состоит в сравнении рассчитанного времени работы электропривода t_факт в цикле с временем t_р, заданным в техническом задании на проектирование:

t_факт ? t_р.

(12.1)

Реверс:

Вперед:

Проверка по нагреву двигателя и преобразователя

Проверку выбранного двигателя по нагреву следует выполнять, как правило, методом эквивалентного тока:

(12.2)

где I_i - среднеквадратичное значение тока на i-м участке, А;

?t_i - длительность i-го участка работы, с;

в_i - коэффициент ухудшения теплоотдачи двигателя;

I_доп - допустимый по нагреву ток, А.

Коэффициент ухудшения теплоотдачи остановленного двигателя в₀ зависит от его конструктивного исполнения и условий вентиляции. Принимаем коэффициент ₀ = 0,55, т.к. двигатель закрытый с естественной вентиляцией.

Тогда получим:

Допустимый по нагреву ток двигателя рассчитывают через каталожный ток I_кат при каталожной ПВ_кат, ближайшей к фактической:

(12.3)

При проверке двигателя по нагреву эквивалентный ток I_э сравнивают с допустимым током I_доп.

Так как I_э (7,66 А) < I_доп (10,319 А), то выбранный двигатель проходит по условиям нагрева.

Проверка по нагреву преобразователя выполняется сравнением среднеквадратичного тока двигателя за время работы с номинальным выходным током преобразователя:

(12.4)

Для расчета I_сркв за цикл в формулу нужно включить значения среднеквадратичных токов и времена всех участков работы.

Тогда получим:

Так как I_cркв (7,97 А) < I_нпр (12,9 А), то выбранный преобразователь проходит по условиям нагрева.

Расчет энергетических показателей электропривода

Энергетические показатели электропривода характеризуют экономичность преобразования энергии системой электропривода (коэффициент полезного действия) и экономичность потребления энергии от сети (коэффициент мощности).

Для расчета энергетических показателей в данном проекте могут быть использованы результаты расчета переходных процессов на ЭВМ в тех программах, где выводятся значения механической P_v, активной Р_c и реактивной Q_c энергий.

Механическая энергия за время одного переходного процесса определяется по соотношению:

(12.5)

Активная энергия из сети:

(12.6)

Реактивная энергия из сети:

(12.7)

Значения КПД и cosц за время одного процесса определяются по формулам:

(12.8)

(12.9)

Значения энергетических показателей электропривода получены при расчете переходных процессов и приведены в таблице 10.1 и 10.2.

Заключение

В результате выполнения курсового проекта, исходя из данных технического задания, были рассчитаны статические моменты на каждом участке движения. Данные занесены в таблицу 7.1.

По рассчитанной мощности был выбран асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором 5АМ112МВ6, а также выбран редуктор РМ-650.

Динамические и статические моменты были приведены к валу двигателя. Данные были занесены в таблицу 7.1.

Далее была проведена предварительная проверка двигателя по нагреву и производительности, в результате которой выяснилось, что двигатель проходит по нагреву, т.к М_сркв?М_ном (30,577 Нм<44,86 Нм) и обеспечивает заданную производительность (t_ф?t_р, 57,55с<57,56с). По итогам дальнейшей проверки выяснилось, что выбранный нами двигатель проходит по производительности, т. к. рассчитанное суммарное время работы не превышает заданное время работы (57,09<57,56).

Был выбран преобразователь частоты ACS880-01-12A6-3. ПЧ выбирался по следующим условиям: U_пч?U_нл, I_пч?I_1н, Р_пч?Р_д. Каталожные данные преобразователя: P_n=5,5кВт, I_n=12,9А, U_n=400В (диапазон 380В-415В). Были построены статические характеристики электропривода для работы в заданных точках.

Далее произвели расчет переходных характеристик. Методом эквивалентного тока окончательно проверили двигатель по нагреву. При проверке двигателя по нагреву эквивалентный ток I_э сравнивают с допустимым током I_доп. I_э? I_доп (7,66А<10,319А). Произведена проверка по нагреву преобразователя частоты, проверка выполняется сравнением среднеквадратичного тока двигателя за время работы с номинальным выходным током преобразователя. I_сркв?I_нпр (7,97А<12,9А). Был произведен расчет энергетических показателей электропривода, данные занесены в таблицы 10.1 и 10.2.

Библиографический список

1. Ключев В.И. Теория электропривода: Учебник для вузов. - М.: Энергоатомиздат, 2015. - 560 с.

2. Драчев Г.И. Теория электропривода: Учебное пособие к курсовому проектированию. - Челябинск: Изд. ЮУрГУ, 1998. - 160 с.

3. Яуре А.Г., Певзнер Е.М. Крановый электропривод: справочник. - М.: Энергоатомиздат, 1988. - 344 с.

4. Анфимов М.И. Редукторы: конструкция и расчёт: Альбом.- М.: Машиностроение, 1993. - 432 с.

5. Драчев, Г.И. Теория электропривода: учебное пособие в 2 ч. / Г.И. Драчев. - Челябинск: Изд. ЮУрГУ, 2005. - Ч.1. - 207 с; Ч.2. - 203 с.

6. Ключев, В.И. Теория электропривода: Учебник для вузов / В.И. Ключев. - М.: Энергоатомиздат, 2011. - 704 с

Размещено на Allbest.ru