Электропривод крана

Автор: Пользователь скрыл имя, 16 Февраля 2013 в 22:22, курсовая работа

Описание работы

В данной работе электропривод рассматривается как общепромышленная установка, в качестве которой выступает подъемный механизм крана. Целью работы является закрепление, углубление и обобщение знаний в области теории электропривода путем решения комплексной задачи проектирования электропривода конкретного производственного механизма (механизма подъема крана). В выпускной работе охватываются такие вопросы, как выбор схемы электропривода, разработка системы управления электроприводом, анализ динамических свойств замкнутой и разомкнутой системы, расчет энергетических показателей электропривода. Основное внимание уделяется задаче регулирования координат (тока и скорости).

Работа содержит 1 файл

Дипломный проект.doc

— 7.11 Мб (Скачать)

Уточненная нагрузочная  диаграмма двигателя за цикл при  линейном изменении ЭДС рассчитана и построена в главе 2. Диаграмма  представлена на рис. 7.

4.2. Проверка двигателя по нагреву  и перегрузке по уточненной  нагрузочной диаграмме.

Уточненное значение М может быть определено путем нахождения площади ограниченной графиком М (t), построенного на основе уточненной нагрузочной диаграммы.

Данный расчет произведен с применением  программы MathCad-2000 Pro.

Программу расчета см. приложение 3.

Площадь ограниченная графиком М (t) при подъеме:

  H .

Площадь ограниченная графиком М (t) при  спуске:

  .

Общая площадь:

  .

 

Эквивалентный момент:

Hм.

 

Проверим двигатель  по условиям нагрева и допустимой перегрузки:

Мэкв=33,748<Мном=47,747 Нм;

Мmax £2.5*Мном=2.5*47,747=119,368 Нм.

Итак, выбранный двигатель удовлетворяет данным условиям.

4.3. Расчет интегральных энергетических  показателей электропривода за  цикл работы.

Полезная работа совершенная  ЭП за производственный цикл:

,

которую можно определить путем  нахождения площади, ограниченной графиком зависимости .

Данный расчет произведен с помощью  программы Mathcad 2000-Pro.

Программу расчета см. приложение 3.

Дж;

Дж.

Полезная работа за цикл:

= 2.597+1.968=4.565 Дж.

Постоянные потери в  двигателе:

,

где  - полные номинальные потери,

-переменные номинальные потери.

Вт;

Вт.

 

Постоянные потери:

1536-688.29= 847.85 Вт.

Постоянные потери энергии  за  цикл:

Дж.

Переменные потери энергии  за  цикл:

Дж,

где  А.

Потери энергии за цикл:

Дж.

КПД за цикл:

.

Полученный  КПД удовлетворяет  требованиям электропривода.

 

Выводы по главе 4.

По рассчитанной ранее  уточненной нагрузочной диаграмме  путем нахождения площади, ограниченной графиком М2(t), было определено более точное значение Мэкв и проверен двигатель по нагреву и перегрузке. Оказалось, что двигатель удовлетворяет этим условиям. Также были рассчитаны интегральные энергетические показатели за цикл работы: полезная работа, потери и к.п.д.

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

 

В данной работе был исследован и разработан электропривод подъемного механизма крана, предназначенного для подъема и опускания груза  и совершающий движение по заданному  циклу. Целью работы являлось закрепление, углубление и обобщение знаний в области теории электропривода путем решения комплексной задачи проектирования конкретного производственного механизма.

На основе исходных данных и технических требований была, в  результате анализа, выбрана схема  электропривода. Был сделан вывод, что наиболее рациональной системой в данном случае является система ТП-Д. Далее, по нагрузочным диаграммам был выбран двигатель постоянного тока серии 2П и произведена проверка по условиям нагрева и допустимой перегрузки. Оказалось, что выбранный двигатель удовлетворяет этим условиям. Также рассчитан силовой преобразователь и выбраны элементы мостовой реверсивной схемы: трансформатор, тиристоры, дроссель. Рассчитаны статические характеристики в замкнутой и разомкнутой системах, а также построена уточненная нагрузочная диаграмма за производственный цикл. Выбор структуры замкнутой системы, следуя рекомендациям, был остановлен на системе с подчиненным регулированием координат с применением настройки на технический оптимум. Разработана схема управления с применением релейной аппаратуры. Рассчитаны переходные процессы на ЭВМ, а их анализ, исходя из физических соображений, показал, что полученные динамические показатели соответствуют заданным. Работа заканчивается расчетом энергетических показателей электропривода. Рассчитаны работа за цикл, потери и КПД. Значение КПД вполне приемлемо для данной системы  – 62,13%. Здесь же по уточненной нагрузочной диаграмме из главы 2. был еще раз проверен двигатель по условиям нагрева и перегрузки.

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.

 

  1. Справочник по электрическим машинам: В 2 т / под общей ред. И.П. Копылова и Б.К. Клокова т.1. – М.: Энергоиздат, 1988 г.
  2. Соколов Н.П. и Елисеев В.А. Расчет по автоматизированному электроприводу. Выпуск VII М.: МЭИ, 1974 г. – 84 с.
  3. Силовые полупроводниковые приборы: Справочник / Чебовский Л.Г. – М.: Энергоиздат, 1985 г. – 400 с.
  4. Ключев В.И. Теория электропривода: Учебник для вузов. – М.: Энергоатомиздат, 1985 г. – 560 с.
  5. Ключев В.И., Терехов В.М. Электропривод и автоматизация общепромышленных установок: Учебник для вузов. – М.: Энергия, 1980 г. – 360 с.
  6. Моделирование систем на ЦВМ: Учебное пособие / под ред. Льготчикова В.В. – М.: МЭИ, 1993 г. – 119 с.
  7. Курс лекций: основы электропривода: В 2 т / под ред. проф. Данилова П.Е. – Смоленск: Самиздат.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ПРИЛОЖЕНИЯ.

 

Приложение 1. Параметры  для построения нагрузочной диаграммы  двигателя за цикл при линейном изменении  ЭДС

 

20-sim Experiment Description

===============================

Model:  kurs4

Experiment: kurs4

Date:  05/23/02

Time:  22:43:49

Version: PC Version 2.3

License: Demonstration Version

may be distributed freely

Пуск 

Реверс

Parameters:

===========

forder_1`k          1.139

forder_1`tau        0.038

gain_3`p            1.305

gain_2`p            1.305

relay_2`min         -142.756

relay_2`max         142.756

relay_1`min         -106.918

relay_1`max         106.918

att_2`d             0.125

att_1`d             2

fileinp_1`filename  c:\d\data1.txt

fileinp_1`col       1

Parameters:

===========

forder_1`k          1.139

forder_1`tau        0.038

gain_3`p            1.305

gain_2`p            1.305

relay_2`min         -260,728

relay_2`max         260,728

relay_1`min         68.428

relay_1`max         68.428

att_2`d             0.125

att_1`d             1.095

fileinp_1`filename  c:\d\data2.txt

fileinp_1`col       1


 

Initial Conditions:

===================

forder_2`state  0

forder_1`state  0

intgrl_2`state  0

intgrl_1`state  0

 

Run Specifications:

===================

Integration Method Runge-Kutta-4

Start Time         0

Finish Time        12

Step Size          0.0001

 

Multiple Run Specifications:

============================

Multiple Run Type : Plain Multiple Run

Number Of Steps : 2

 

Plot Specifications:

====================

X-Axis Time           0     12

A gain_3`outp    -150  150

B intgrl_1`outp  -150  150

 

Приложение 2. Параметры  для построения  переходных  процессов  пуска  электропривода  в  замкнутой  системе  с  подчиненным  регулированием  координат

 

20-sim Experiment Description

===============================

Model:  dvuhkon2

Experiment: dvuhkon3

Date:  05/28/02

Time:  06:39:05

Version: PC Version 2.3

License: Demonstration Version

may be distributed freely

 

С учетом ОС

Без учета ОС

Parameters:

===========

forder_2`k          1.139

forder_2`tau        0.047

forder_1`k          27.95

forder_1`tau        0.01

gain_3`p            1.305

gain_5`p            1.305

gain_1`p            0.056

gain_4`p            10.5125

gain_2`p            0.1

p_1`kp              4.247

pi_1`kp             0.7344

pi_1`tauI           0.047

limit_1`min         -10

limit_1`max         10

fileinp_1`filename  c:\data2\d1.txt

fileinp_1`col       1

relay_2`min         -10

relay_2`max         10

relay_1`min         -81.93

relay_1`max         81.93

att_1`d             2

Parameters:

===========

forder_2`k          1.139

forder_2`tau        0.047

forder_1`k          27.95

forder_1`tau        0.01

gain_3`p            1.305

gain_5`p            0

gain_1`p            0.056

gain_4`p            10.5125

gain_2`p            0.1

p_1`kp              4.247

pi_1`kp             0.7344

pi_1`tauI           0.047

limit_1`min         -10

limit_1`max         10

fileinp_1`filename  c:\data2\d2.txt

fileinp_1`col       1

relay_2`min         -10

relay_2`max         10

relay_1`min         -81.93

relay_1`max         81.93

att_1`d             2


 

Initial Conditions:

===================

intgrl_2`state  0

intgrl_1`state  0

forder_2`state  0

forder_1`state  0

pi_1`state      0

 

Run Specifications:

===================

Integration Method Runge-Kutta-4

Start Time         0

Finish Time        4

Step Size          0.0001

 

Multiple Run Specifications:

============================

Multiple Run Type : Plain Multiple Run

Number Of Steps : 2

Plot Specifications:

====================

X-Axis Time           0  4

A gain_3`outp    0  150

B intgrl_1`outp  0  150

 

Приложение 3. Расчет интегральный энергетических показателей.

 

 

 

 

 

 

 

 
ОГЛАВЛЕНИЕ

 


Информация о работе Электропривод крана