Автор: Пользователь скрыл имя, 16 Февраля 2013 в 22:22, курсовая работа
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).
Уточненная нагрузочная диаграмма двигателя за цикл при линейном изменении ЭДС рассчитана и построена в главе 2. Диаграмма представлена на рис. 7.
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.
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
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.
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.
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
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
ОГЛАВЛЕНИЕ