МИНИСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ И  НАУКИ УКРАИНЫ

ДОНЕЦКИЙ  НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ  УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра ГЭА

Курсовой  проект

на  тему «Устройство  управления преобразователем частоты в функции  вращающего момента  на валу приводного двигателя ленточного конвейера»

Пояснительная записка

к курсовому проекту  по дисциплине

  «Технические средства  автоматизации» 
 
 

Разработал  студент:    Маляренко К. С.

                                        группы  АУП00 – в 

«____» __________ 2003г. ________ 

К защите: 

Руководитель  работы: доцент  Никулин Э. К. 

«____» _________ 2003г. ________

Проект  принят комиссией   ____________

                                                   ____________ 

«____»________2003г. 

с оценкой __________ 
 

Донецк - 2003

Задание

На курсовой проект по дисциплине

«Технические  средства автоматизации» 

Студенту  Маляренко Константину Сергеевичу Группы  АУП00 – в

                                               (фамилия, имя, отчество)                                                                                   (шифр) 

Наименование  технологического объекта ленточный конвейер_______________

____________________________________________________________________ 

Наименование  базового устройства или 

аппаратуры автоматизации ___________АУК – 1М_________________________

____________________________________________________________________  

Литературный  источник _______________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________ 

Тема проекта  «Устройство управления преобразователем частоты в функции вращающего момента на валу приводного двигателя ленточного конвейера»__

____________________________________________________________________ 

Дата выдачи                                    «  12  »   сентября   2003 г. 

Срок сдачи  студентом 

завершенного  проекта                    «        »   ________  2003 г. 
 
 
 
 
 
 

Задание принял к выполнению      Маляренко Константин Сергеевич (Ф. И. О.)

                                                                                                                   

Задание выдал  и утвердил              Никулин Эдуард Константинович   (Ф. И. О.)

                                                                                                                      
 
 
 
 
 
 
 

Реферат

    Пояснительная записка содержит:    страниц,     таблиц,      рисунков

 
 

    Объект  исследования – ленточный конвейер.

    Цель  работы – разработка устройства управления преобразователем частоты.

    Метод исследования – логический синтез на основе дискретной схемотехники. 
 

    На  основе исследования технологического объекта, просмотра литературных источников, изучения состояния элементной базы автоматизации указанного объекта разработаны структурная и функциональная схемы устройства, принципиальная электрическая схема блоков согласования, соединений логики, разработана печатная плата и алгоритм функционирования устройства управления ленточным конвейером. Установлено, что для эффективного управления и защиты ленточного конвейера необходимо контролировать не менее двух координат: потребляемый ток и напряжение источника питания приводных двигателей. 
 
 
 
 
 
 
 
 

    КОНВЕЙЕР, УПРАВЛЕНИЕ, МОМЕНТ, ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, ЧАСТОТА, НАПРЯЖЕНИЕ, МИКРОКОНТРОЛЛЕР, ПЕЧАТНАЯ ПЛАТА, СХЕМА  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Содержание 

Введение 

1. Краткая характеристика объекта  и описание аппаратуры, принятой для его  автоматизации

 

2. Анализ  существующих решений  при построении устройства

 

3. Разработка  структурной и  функциональной электрических  схем устройства

 

4. Разработка  принципиальной электрической  схемы устройства

 

5. Конструктивная  разработка устройства

 

Выводы 

Приложения 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Перечень  условных обозначений  и сокращений

 

    ЭП  – электропривод;

    ИРПН  – импульсный регулятор переменного  напряжения;

    САУ – система автоматического управления;

    КПД – коэффициент полезного действия;

    АД  – асинхронный двигатель;

    ПЧ  – преобразователь частоты;

    СПП – силовые полупроводниковые  приборы;

    СУПЧ  – система управления преобразователем частоты;

    УУПЧ  – устройство управления преобразователем частоты 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение

 

    Конвейеры являются составной, неотъемлемой частью современного технологического процесса, они устанавливают и регулируют темп производства, обеспечивают его ритмичность, способствуют повышению производительности труда и увеличению выпуска продукции. Наряду с выполнением транспортно – технологических функций конвейеры являются основными средствами комплексной механизации и автоматизации погрузочно-разгрузочных и складских операций.

    Важной  задачей современного машиностроения является повышение качества машин непрерывного транспорта, основным показателем которого является надежность. Для повышения надежности машин непрерывного транспорта необходимо решить комплекс различных проблем, включающих создание материалов с необходимыми физико – механическими свойствами, совершенствование технологии изготовления, сборки, контроля и регулирования машин, совершенствование методов расчета и проектирования металлоконструкций, приводов и машины в целом, а также повышение надежности лент, цепей и средств автоматики.

    Долговечность конвейерных лент зависит от длины  конвейера и скорости движения ленты, материала основы ленты, толщины  и свойств резины и обкладок, от транспортируемого груза, погрузочных и разгрузочных устройств, а также от условий эксплуатации.

    Основываясь на вышеизложенном, настоящий курсовой проект выполняется с целью разработать устройство, позволяющее наиболее рационально использовать ресурс ленточных конвейеров, с целью повышения срока службы ленты и всего конвейера в целом.   
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. Краткая характеристика объекта  и описание аппаратуры, принятой

                                         для его автоматизации 

    Конвейеры являются составной, неотъемлемой частью современного технологического процесса, они устанавливают и регулируют темп производства, обеспечивают его ритмичность, способствуют повышению производительности труда и увеличению выпуска продукции. Наряду с выполнением транспортно – технологичеких функций конвейеры являются основными средствами комплексной механизации и автоматизации погрузочно-разгрузочных и складских операций. 

    Статические нагрузки. В процессе эксплуатации конвейера со сложной трассой, имеющей подъемы и спуски, возможны следующие варианты загрузки конвейера:

    ВН  – 1 – нулевая загрузка (холостой ход);

    ВН  – 2 – нормальная загрузка, обеспечивающая заданную плановую производительность с той или иной неравномерностью, которая обусловлена неравномерностью подачи груза и наличием некоторого резерва;

    ВН  – 3 – наибольшая загрузка по полной пропускной способности грузонесущего элемента или по наибольшей производительности загрузочного устройства;

    ВН  – 4 – максимальная прерывистая  загрузка, когда все участки трассы загружены полностью, а участки спусков не загружены (вариант максимального натяжения тягового элемента);

    ВН  – 5 – минимальная прерывистая  загрузка, когда загружены только участки спусков (наиболее вероятно – один спуск наибольшей высоты), а вся остальная часть трассы конвейера не загружена (условие возникновения минимального, вплоть до нулевого и отрицательного натяжения и самопроизвольного движения ходовой части под воздействием спускающегося груза).

    Для конвейеров с прямолинейной трассой, не имеющих подъемов и спусков, варианты загрузки ВН – 4 и ВН – 5 исключаются. Загрузка элементов конвейера по вариантам ВН – 3 и ВН – 5 обычно ограничивается при фрикционном приводе запасом сцепления ленты с барабаном, а при  приводе с зацеплением предохранительным устройством (например, срезным пальцем) и реле максимальной защиты электропривода. 

    Динамические  нагрузки. Движение ходовой части конвейера (тягового и грузонесущего элементов с грузом) имеет периоды неустановившегося и установившегося движения. Периоды неустановившегося движения кратковременные, состоят из периодов пуска конвейера (трогание с места и разгон всех движущихся масс до номинальной скорости) с определенным

ускорением и  остановки конвейера с соответствующим  замедлением. Период установившегося  движения -  длительный период движения ходовой части с постоянной скоростью. 
 

    Конвейер  представляет сложную динамическую систему масс, соединенных упругими связями (лентой, цепью). При включении двигателя привода упругие связи деформируются и в системе конвейера возникают колебания, появляются динамические нагрузки на элементы конвейера.

      Эффективность работы конвейера зависит, прежде всего, от эксплуатационных показателей его электропривода (ЭП), который в большинстве случаев является нерегулируемым и представлен простыми, надежными и компактными асинхронными двигателями с короткозамкнутым ротором (АД). Как правило, ЭП конвейера эксплуатируется в длительном режиме при нагрузке, которая в зависимости от количества поступающего груза может изменяться в широких пределах [1] - от максимальной Р_max (определяемой натяжением и углом обхвата лентой приводного барабана) до близкой к холостой Р_min:

       ; (1)

       ; (2)

       ; (3)