Главная Коллекция "Otherreferats" Физика и энергетика Расчет электропривода штабелирующего стола

Расчет электропривода штабелирующего стола

Определение мощности электродвигателя. Расчет и построение упрощенных скоростной и нагрузочной диаграмм электропривода. Предварительная проверка электродвигателя по нагреву. Проектирование силовой схемы электропривода, построение переходных процессов.

Рубрика Физика и энергетика
Вид контрольная работа
Язык русский
Дата добавления 05.06.2016
Размер файла 1,9 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/

Содержание

1. Описание работы механизма. Кинематическая схема механиза. Требования к приводу

2. Расчет и построение скоростной и нагрузочной диаграмм

3. Определение расчетной мощности электродвигателя. Выбор типа электродвигаеля

4. Расчет и построение упрощенных скоростной и нагркзочной диаграмм электропривода за цикл

5. Предварительная проверка электродвигателя по нагреву

6. Расчет и построение искусственных механических характеристик электродвигателя

7. Расчет и построение искусственных механических характеристик электродвигателя, обеспечивающих выполнение технологических операций механизма

8. Расчети построение переходных процессов

9. Расчет и построение кривой потерь за цикл работы ДР=f(t). Окончательная проверка по нагреву и перегрузочной способности

10. Расчет расхода электроэнергии за цикл и циклового кпд

11. Проектирование силовой схемы электропривода и выбор устройства регулирования скорости для электропривода

Список используемой литературы

1. Описание работы механизма. Кинематическая схема механиза. Требования к приводу

Масса стола:

Масса поднимаего груза:

Масса винтов с шаровыми пятами:

Высота одного сляба:

Скорость подъема:

Момент инерции червячного колеса:

Момент инерции червяка:

Номинальный кпд передачи стола:

Интервал между удалением штабеля и подачей первого сляба:

Система электропривода ПЧ-АД КЗР (2-ухдвигательный)

2. Расчет и построение упрощённых скоростных и нагрузочных диаграмм механизма и предварительный выбор мощности двигателя

Составим скоростную диаграмму для регулируемого электропривода, где можно реализовать принятое ускорение. Весь цикл работы разбивается на ряд дискретных временных интервалов на каждом из которых постоянны скорость или ускорение a.

рис. 1 Упрощенная скоростная диаграмма механизма

Сила действующая на механизм на каждом временном интервале ti:

;

Где -статическая сила на i-м интервале времен с учетом потерь в передаче, Н;

-динамическая сила на i-м интервале времени

Определяем массу одного сляба:

Расчет для спуска 1 сляба:

.

кпд передачи, определяемый в зависимости от коэффициента загрузки .

Н.

Расчет для спуска 2 слябов:

.

электродвигатель мощность нагрев

кпд передачи , определяемый в зависимости от коэффициента загрузки .

Н.

Расчет для подъема 3 слябов:

.

-кпд передачи , определяемый в зависимости от коэффициента загрузки .

Время на интервалах:

Спуск для 1 сляба: а=0,14

c

Спуск для 2 слябов: а=0,14

c

Подъем для 3 слябов: а=0,14

c

Время цикла:

1 сляба

2 сляба

3 сляба

<10мин.

Имеем повторно-кратковременный режим

ПВ

Определяем эквивалентную за цикл силу:

Таблица

№ сляба

№интервала

t,c

l,м

1 сляб

1

0,2

0,056

135010,163

-5194

129816,183

2

0,18

0,002772

135010,163

0

135010,183

3

1

0,0028

135010,163

5194

140204,163

4

0,02

0,000028

135010,163

0

135010,183

5

8,1714

0,2288

135010,163

5194

140204,163

2 сляба

1

0,2

0,056

163174,581

-6314

156860,581

2

0,18

0,002772

163174,581

0

163174,581

3

1

0,0028

163174,581

6314

169488,581

4

0,02

0,000028

163174,581

0

163174,581

5

8,1714

0,2288

163174,581

6314

169488,581

3 сляба

1

0,2

0,056

849773,246

7434

857207,246

2

0,18

0,002772

849773,246

0

849773,246

3

1

0,0028

849773,246

-7434

842339,246

4

0,02

0,000028

849773,246

0

849773,246

5

8,1714

0,4688

849773,246

-7434

842339,246

кВт

На основании эквивалентной силы и номинальной скорости определяем эквивалентную и расчетную мощность:

Эквивалентная мощность:

Определяем расчетную мощность:

где -коэффициент запаса

Рис.2 Упрощенная скоростная и нагрузочная диаграмма механизма

Выбираем на ближайшую номинальную мощность

3 двигателя серии AMTK. Исходя из расчетов выбираем 1 двигатель

тип

Р,кВт

n,об/мин

I1,A

з,кпд

cosц

Мн

Ммах

J

АМТК132S4

7,5

1455

15,6

88

0,83

49,2

157

0,026

AMTK132M6

7,5

960

18

84,5

0,77

74,6

239

0,0596

AMTK160S8

7,5

730

18

85

0,73

98,1

235

0,080

=

=

=

Из условия выбираем из представленных марок на различные скорости вращения выбираем двигатель AMTK132M6.

тип

Р,кВт

n,об/мин

I1,A

з,кпд

cosц

Мн

Ммах

J

AMTK132M6

7,5

960

18

84,5

0,77

74,6

239

0,0596

Находим передаточное число редуктора:

Определяем радиус приведения:

3. Расчет и построение скоростных и нагрузочных диаграмм регулируемого электропривода

Электромагнитный момент двигателя:

Для спуска 1сляба:

Для спуска 2 слябов:

Для подъема 3 слябов:

Определяем рабочую угловую скорость

Момент на участках цикла

i

t,c

1сляб

1

0,2

-17.848

0,65

63,71

0,13

2

0,18

18,833

0,3

60,498

0,054

3

1

55,514

0,65

3081,804

0,65

4

0,02

18,833

0,3

7,093

0,006

5

8,1714

55,514

0,65

25182,655

5,311

2сляба

1

0,2

-14,6731

0,65

43,048

0,13

2

0,18

22,763

0,3

93,268

0,054

3

1

60,197

0,65

60,197

0,65

4

0,02

22,763

0,3

0,455

0,006

5

8,1714

60,197

0,65

29610,53

5,311

3сляба

1

0,2

156,679

0,65

4909,662

0,13

2

0,18

118,543

0,3

2529,44

0,054

3

1

80,407

0,65

80,407

0,65

4

0,02

118,543

0,3

281,049

0,006

5

8,1714

80,407

0,65

52830,435

5,311

118834,251

18,453

Рис.3 Упрощенная скоростная и нагрузочная диаграмма электропривода

4. Предварительная проверка двигателя по нагреву и перегрузочной способности

Для асинхронного двигателя с частотным управлением по закону среднеквадратичный (эквивалентный) момент двигателя отражает его среднюю температуру нагрева. Поэтому для длительного режима работы с переменной нагрузкой (ПВ=100%) находим эквивалентный момент двигателя за время цикла Tц

С учетом условий охлаждения.

коэффициент охлаждения самовентилируемого двигателя на i-том участке.

Для двигателей с независимой вентиляцией , следовательно

Условие по нагреву для двигателя выполняется.

5. Расчет параметров эквивалентной схемы замещения 3ф. асинхронного двигателя по каталожным данным для номинального режима

Номинальное скольжение:

Номинальная угловая скорость:

.

Синхронная угловая скорость:

Номинальный момент на валу:

Номинальные потери мощности:

Принимаем:

Рассчитываем:

Момент х.х.

Электромагнитный номинальный момент

Переменные номинальные потери мощности в роторе

Зададимся коэффициентом загрузки

Рассчитываем:

Переменные номинальные потери мощности

Постоянные потери мощности

Переменные номинальные потери мощности в обмотках статора

Активное сопротивление обмотки статора:

Максимальное значение электромагнитного момента

Коэффициент:

Сопротивление:

Приведенное активное сопротивление фазы ротора:

Индуктивное сопротивление кз:

Критическое скольжение:

Коэффициент:

Рассчитываем электромагнитный момент АД по формуле Клосса для найденных параметров и скольжения

(-погрешность находится в пределах нормы).

Сравниваем

Принимаем:

Рассчитываем:

a. потери в стали

b. Ток холостого хода

c. Эквивалентное сопротивление намагничивающего контура

Oм;

d. Синус холостого хода

e. Индуктивное сопротивление намагничивающего контура

6.Расчет и построение естественных механических и электромеханических характеристик электродвигателя

Рассчитываем механические и электромеханические характеристики двигателя используя следующие параметрические уравнения. Задаемся значениями скольжения с расчетным шагом 0,001 и производим вычисления

Табл.1 Данные расчетов механической и эелктромеханическо характеристики.

S

?

M

0

104,67

0

13,06

8,63

0,02

102,58

0,072

12,97

7,76

0,04

100,48

0,11

12,89

12,76

0,08

96,3

0,16

12,74

18,8

0,1

94,203

0,18

12,67

20,75

0,3

73,269

0,23

12,07

28,68

0,6

41,868

0,25

11,47

31,7

0,9

10,467

0,26

11,08

32,88

1

0

0,262

10,98

33,122

1,2

-20,934

0,27

10,81

33,5

1,4

-41,87

0,27

10,67

33,78

1,6

-62,802

0,27

10,56

34

1,8

-83,736

0,27

10,46

34,2

2

-104,67

0,273

10,39

34,3

рис.3 естестественная механическая характеристика АД.

рис.4 электромеханическа характеристика АД

7. Расчет искусственных механических характеристик в системе АД-ПЧ

Механические характеристики АД в системе ПЧ-АД при частотном управлении по закону

Семейство механически характеристик представлено параметрическим уравнением:

(а)

-

Номинальное ЭДС статора АД.

; -Критическое скольжение;

Находим для рабочих скоростей механизма.

Механическая характеристика АД при частотном управлении по закону

Выразим с уравнения (а):

;

;

;

8. Расчет переходных процессов электропривода в системе ПЧ-АД прилинейном управляющем воздействии

Разгон и торможение электропривода при подъеме груза

Расчет производим в рабочей среде Matlab с помощью пакета расширения Simulink.

Графическая модель электропривода и график переходного процесса представлен на рисунке.

Разгон и торможение электропривода при опускании груза

9.Расчет потерь мощности асинхронного двигателя при частотном управлении по закону , и окончательная проверка двигателя по нагреву и перегрузочной способности

Произведем расчет потерь с помощью пакета расширения Simulink в среде Matlab используя следующие выражения.

Потери мощности в стали статора

Потери мощности механические

Переменные потери мощности

Для переходного процесса

Для установившегося режима

График изменения значений потерь для рабочего цикла отобразим на листе графического материала.

Графическое окно набора пакета Simulink.

Набранная блок программа позволяет провести окончательную проверку двигателя по нагреву и перегрузочной способности.

Блок-дисплей del_P_sred показывает средние потери мощности за цикл.

Рассчитывается по формуле:

Как видно из показаний

Условие по нагреву выполняется .

Проверку по перегрузочной способности определим сопоставив наибольший электромагнитный момент в кривой М(t) с допустимым кратковременным моментом для данного электродвигателя:

Условие выполняется.

11. Расчет расходуемой и потребляемой электродвигателем энергии за цикл работы механизма. Цикловой КПД электродвигателя

В данном курсовом проекте используется преобразователь с резистивным торможением, без возврата электроэнергии в сеть.

Для системы ПЧ-АД, потребляемая А1 и затраченная А2 энергия за цикл рассчитывается:

-Цикловой КПД

47

Составленная для расчетов Simulink модель:

Цикловой КПД составляет 88%.

Список используемой литературы

1. Учебно-методическое пособие к курсовому проектированию по теории электропривода-Минск 2005. Б.И. Фираго

2. Чекунов К. А. “Судовые электроприводы электродвижение судов”. - Л.:

Судостроение, 1976.- 376с.

2. Теория электропривода. методические указания к курсовой работе для студентов дневных и заочных факультетов высших учебных заведений по специальности 1809 “Электрооборудование и автоматика судов”.-

Калининград 1990г.

3. Чиликин М. Г. “Общий курс электропривода”.- М.: Энергия 1981г.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены