Электропривод механизма подъема циклического действия

Автор: Пользователь скрыл имя, 16 Января 2013 в 02:04, курсовая работа

Описание работы

В курсовому проекті розглядається два варіанта привода: двигун постійного струму незалежного збудження та асинхроний двигун з короткозамкненим ротором.
Розрахункова схема електропривода показана на рис. 1.1, де Д-двигун, ПП-передавальний пристрій; РО-робочий орган; ЗМ1 і ЗМ2-з'єднувальні муфти; М і Мр - моменти на валу двигуна та робочого органу; і - кутові швидкості двигуна та робочого органу; JД і Jp - моменти інерції двигуна та робочого органу; Jm1 Jm2 - моменти інерції муфт; і- передавальне число передавального пристрою; - ККД передавального пристрою; с1 і с2- коефіцієнти жорсткості.

Содержание

1. Вихідні данні 5
2. Попередній вибір потужності двигуна 7
3. Приведення статичних моментів та моментів інерції
до валу двигуна 9
4. Побудова механічних характеристик
електродвигунів та розрахунок опору 11
5 Розрахунок перехідних процесів та побудова
навантажувальної діаграми двигуна 16
5.1 Двигун постійного струму 16
5.2 Асинхронний двигун 24
6 Перевірка двигуна за нагріванням 26
7. Вибір додаткового опору та складання схеми з’єднання 29
Список літератури 32

Скачать полностью (242.86 Кб) Сколько стоит заказать работу?

Работа содержит 1 файл

Kursovoy_TEP_stasik.doc

— 864.50 Кб (Скачать)

Механічна характеристика зображена на рис. 4.2.

n об/хв	М Н·м	n об/хв	М Н·м	n об/хв	М Н·м	n об/хв	М Н·м
94,25	-1400	80,11	-133	31,42	1573	-15,71	1334
93,07	-1300	78,96	-33	27,54	1580	-23,56	1281
91,89	-1195	78,54	0	23,56	1578	-31,42	1230
90,71	-1090	74,67	311	19,69	1556	-39,27	1182
89,54	-983	70,69	587	15,71	1537	-47,12	1136
88,36	-875	62,83	1020	11,83	1516	-54,98	1092
87,21	-767	58,9	1180	7,85	1493	-62,83	1051
86	-659	54,98	1306	3,98	1468	-70,69	1012
84,82	-552	51,1	1402	0	1442	-78,54	976
83,67	-445	47,12	1473	-3,98	1414	-86,39	9742
82,52	-340	43,25	1522	-7,85	1388	-90,32	926
81,26	-235	39,27	1555	-11,83	1361

Рисунок 4.2 Механічна характеристика асинхронного двигуна

5 Розрахунок перехідних процесів та побудова навантажувальної діаграми двигуна

5.1 Розрахунок перехідних процесів двигуна постійного струму

Для розрахунку зміни у часі кутової швидкості та моменту двигуна на будь-якій пусковій характеристиці справедливі вирази

де ,,, - початкові та кінцеві значення кутової швидкості та моменту на відповідній механічній характеристиці - електромеханічна стала часу.

Час перехідного процесу на природній характеристиці набуває нескінченності. Для практичних розрахунків приймають

Значення кутових швидкостей визначаються графічно з рис 4.1:

Таблиця 5.1 – Результати розрахунку перехідних процесів

№ступеня Режим роботи	T_Mi		M_ci	M_поч.і	ω_поч.і	ω_сі	t	ω	M
Пуск
1	0,328		576,4	1617	0	40,4	0	0	1617
							0,05	5,56	1474
							0,1	10,35	1350
							0,15	14,5	1244
							0,19	18,05	1152
							0,24	21,13	1073
							0,34	26,07	945,61
2	0,194		576,4	1617	26,07	49,7	0	26,07	1617
							0,029	29,3	1474
							0,057	32,1	1350
							0,086	34,5	1244
							0,115	36,6	1152
							0,144	38,4	1073
							0,201	41,3	945,61




Продовження таблиці 5.1
3	0,114		576,4	1617	41,3	55,2	0	41,3	1617
							0,017	43,2	1474
							0,034	44,9	1350
							0,050	46,3	1244
							0,067	47,5	1152
							0,084	48,6	1073
							0,118	50,3	945,61
4	0,066		576,4	1617	50,3	58,4	0	50,3	1617
							0,010	51,4	1474
							0,020	52,4	1350
							0,030	53,2	1244
							0,039	53,9	1152
							0,049	54,5	1073
							0,069	55,5	945,61
5	0,039		576,4	1617	55,5	60	0	55,5	1617
							0,006	56,1	1474
							0,011	56,7	1350
							0,017	57,1	1244
							0,023	57,5	1152
							0,029	57,9	1073
							0,040	58,4	945,61
6 Естственная	0,023		576,4	1617	58,4	61,3	0	58,4	1617
							0,013	59,6	1164
							0,026	60,4	908
							0,039	60,8	764
							0,052	61	686
							0,065	61,1	636
							0,091	61,2	595
Противключення
1	0,65		576,4	-1617	61,3	-107	0	61,3	-1617
							0,042	50,7	-1480
							0,084	40,9	-1351
							0,126	31,6	-1230
							0,168	22,9	-1117
							0,210	14,7	-1011
							0,294	0	-818
Спуск
1	0,328		345,84	-1617	0	-76,28	0	0	-1617
							0,02	-4,4	-1503
							0,04	-8,6	-1396
							0,06	-12,5	-1294
							0,08	-16,2	-1199
Продовження таблиці 5.1
1	0,328	345,84		-1617	0	-76,28	0,10	-19,7	-1110
1	0,328	345,84		-1617	0	-76,28	0,14	-26,1	-945,6
2	0,194	345,84		-1617	-26,1	-70,73	0	-26,1	-1617
							0,012	-28,7	-1503
							0,023	-31,1	-1395
							0,034	-33,4	-1294
							0,046	-35,6	-1199
							0,058	-37,60	-1110
							0,081	-41,4	-945,6
3	0,114	345,84		-1617	-41,4	-67,4	0	-41,4	-1617
							0,007	-42,9	-1503
							0,014	-44,3	-1395
							0,020	-45,6	-1294
							0,027	-46,9	-1199
							0,034	-48,1	-1110
							0,048	-50,3	-945,6
4	0,066	345,84		-1617	-50,3	-65,52	0	-50,3	-1617
							0,004	-51,6	-1503
							0,008	-52	-1395
							0,012	-52,8	-1294
							0,016	-53,5	-1199
							0,020	-54,2	-1110
							0,028	-55,5	-945,6
5	0,039	345,84		-1617	-55,5	-64,3	0	-55,5	-1617
							0,002	-56	-1503
							0,005	-56,4	-1395
							0,007	-56,9	-1294
							0,009	-57,4	-1199
							0,012	-57,8	-1110
							0,016	-58,5	-945,6
6	0,023	345,84		-1617	-58,5	-63,7	0	-58,5	-1617
							0,013	-60,8	-763
							0,026	-62,1	-280
							0,039	-62,8	-8
							0,052	-63,2	146
							0,065	-63,4	233
							0,091	-63,6	310
Гальмування при спуску вантажу
1	0,648	345,84		1617	-63,7	36,28	0	-63,7	1648
							0,09	-50,5	1449
							0,18	-39,1	1304
Продовження таблиці 5.1
1	0,648	345,84		1617	-84,7	0	0,28	-29,1	1177
							0,37	-20,5	1068
							0,46	-13	972
							0,64	0	818

У таблиці 5.2 знаходяться результати розрахунків для моменту опору Мс₂. На рисунку 6.1 зображені діаграми швидкостей та навантажувальна діаграма для двигуна постійного струму та при моменті опору Мс1.

Таблиця 5.2 – Результати розрахунку перехідних процесів

№ступеня Режим роботи	T_Mi		M_ci	M_поч.і	ω_поч.і	ω_сі	t	ω	M
Пуск
1	0,291		107,23	1617	0	58,68	0	0	1617
							0,024	4,7	1495
							0,049	9,1	1383
							0,073	13,1	1280
							0,098	16,8	1185
							0,122	20,1	1099
							0,171	26,1	945,61
2	0,173		107,23	1617	26,1	60,4	0	26,1	1617
							0,014	28,9	1495
							0,029	31,4	1383
							0,043	33,7	1280
							0,058	35,9	1185
							0,072	37,9	1099
							0,101	41,4	945,61
3	0,101		107,23	1617	41,4	61,5	0	41,4	1617
							0,008	43	1474
							0,017	44,5	1350
							0,025	45,8	1244
							0,034	47,1	1152
							0,042	48,3	1073
							0,059	50,3	945,61
4	0,059		107,23	1617	50,3	62	0	50,3	1617
							0,005	51,3	1474
							0,01	52,1	1350
							0,015	52,9	1244
							0,02	53,6	1152
							0,025	54,3	1073
							0,035	55,5	945,61
5	0,035		107,23	1617	55,5	62,36	0	55,5	1617
							0,003	56,1	1474
							0,006	56,6	1350
							0,009	57	1244
Продовження таблиці 5.2
5	0,035	107,23		1617	55,5	62,36	0,012	57,5	1152
							0,014	57,9	1073
							0,02	58,6	945,61
6	0,02	107,23		1617	58,6	62,56	0	58,6	1617
							0,012	60,3	960
							0,023	61,3	589
							0,035	61,8	379
							0,046	62,2	260
							0,058	62,3	194
							0,081	62,5	135
Противключення
1	0,576	107,23		-1617	62,56	-71,1	0	62,56	-1617
							0,051	51,2	-1470
							0,102	40,8	-1336
							0,154	31,3	-1213
							0,205	22,6	-1100
							0,256	14,6	-998
							0,358	0	-818
Спуск
1	0,291	-15		-1617	0	-62,24	0	0	-1617
							0,023	-4,6	-1497
							0,045	-8,9	-1387
							0,068	-12,9	-1284
							0,090	-16,6	-1189
							0,113	-20	-1102
							0,158	-26,1	-945,6
2	0,173	-15		-1617	-26,1	-62,51	0	-26,1	-1617
							0,013	-28,8	-1497
							0,027	-31,3	-1387
							0,040	-33,6	-1284
							0,054	-35,8	-1189
							0,067	-37,8	-1102
							0,094	-41,4	-945,6
3	0,101	-15		-1617	-41,4	-62,64	0	-41,4	-1617
							0,008	-42,9	-1497
							0,016	-44,4	-1387
							0,024	-45,8	-1284
							0,031	-47	-1189
							0,039	-48,2	-1102
							0,055	-50,3	-945,6
4	0,059	-15		-1617	-50,3	-62,72	0	-50,3	-1617
4	0,059	-15		-1617	-50,3	-62,72	0,005	-51,2	-1497
Продовження таблиці 5.2
4	0,059	-15		-1617	-50,3	-62,72	0,009	-52,1	-1387
							0,014	-52,9	-1284
							0,018	-53,6	-1189
							0,023	-54,3	-1102
							0,032	-55,5	-945,6
5	0,035	-15		-1617	-55,5	-62,77	0	-55,5	-1617
							0,003	-56	-1497
							0,005	-56,5	-1387
							0,008	-57	-1284
							0,011	-57,4	-1189
							0,013	-57,8	-1102
							0,019	-58,5	-945,6
6	0,02	-15		-1617	-58,5	-62,81	0	-58,2	-1617
							0,012	-60,4	-920
							0,023	-61,4	-526
							0,035	-62	-304
							0,046	-62,4	-178
							0,058	-62,6	-107
							0,081	-62,7	-44
Гальмування при спуску вантажу
1	0,576	-15		1617	-62,81	63,93	0	-62,81	1617
							0,055	-51,2	1468
							0,111	-40,7	1331
							0,166	-31,1	1208
							0,221	-22,4	1096
							0,277	-14,5	994
							0,387	0	818

На рисунку 5.2 зображені діаграми швидкостей та навантажувальна діаграма для двигуна постійного струму та при моменті опору Мс2.c c

Рисунок 5.1 Діаграма швидкостей та навантажувальна діаграма для двигуна постійного струму та при моменті опору Мс1

Рисунок 5.2 Діаграма швидкостей та навантажувальна діаграма для двигуна постійного струму та при моменті опору Мс2

5.2 Розрахунок перехідних процесів в асинхронному двигуну

Так як механічна характеристика асинхронного двигуна являється нелінійною функцією швидкості, розрахунок перехідних процесів виконується графоаналітичним способом. Розрахунок зводиться к приблизному

інтегруванню рівняння руху в якому диференціали зміних замінені на прирощення. При цьому рівняння руху, розв’язане відносно часу

Для використання цього рівняння механічна характеристика двигуна розбивається на ряд інтервалів, на яких момент двигуна приймається постійним. Для кожного i-го інтервалу швидкості визначається середнє значення динамічного моменту, і розраховується .

Δω_і	ω_і=ω_і-1+Δω_і	М_і	М_дин.і		_t_i=ti-1+Δti
0	0	1442	865,6	0	0
7.854	7.854	1493	891.1	0.0743	0.0743
7.854	15.708	1537	938.6	0.0706	0.1449
7.854	23.562	1578	981.1	0.0675	0.2124
7.854	31.416	1573	999.1	0.0663	0.2787
7.854	39.27	1555	987.6	0.0671	0.3458
7.854	47.124	1473	937.6	0.0707	0.4165
7.854	54.978	1306	813.1	0.0815	0.498
7.854	62.832	1020	586.6	0.1129	0.6109
7.854	70.686	587	227.1	0.2917	0.9026

Перехідний процес розгону асинхронного двигуна приведений на рисунку 5.3.

Рисунок 5.3 Перехідні процеси при розгону асинхронного двигуна

6 Перевірка двигуна за нагріванням

6.1 Двигун постійного струму

Побудована на рис. 5.1 залежність є навантажувальною діаграмою двигуна. Використовуючи цю діаграму можна визначити еквівалентний момент двигуна та зробити перевірку обраного двигуна за нагріванням.

З метою спрощення розрахунків навантажувальна діаграма двигуна замінюється спрощеною (рис. 6.1), для якої еквівалентний момент визначається таким чином:

Н·м

Рисунок 6.1Спрощені діаграма швидкості та навантажувальна діаграма

Н·м

двигун перевірку за нагрівом пройшов успішно.

7. Вибір додаткового опору та складання схеми з’єднання

В якості додаткових опорів у колі якоря двигуна широко застосовуються ящики опорів із чавунними елементами. Ящики опорів загальнопромислового призначення типів ЯС-100 та ЯС-101 і кранові типа Н складаються з окремих елементів, з’єднаних між собою послідовно та мають затискачі для зовнішніх з’єднань.

Конструкція затискачів така, що дозволяє їх легко пере з’єднувати у процесі монтажу резисторів та змінювати кількість елементів поміж сусідніми виводами.

Рисунок 7.1 Розміри ящика резисторів стандартного ЯС-100 або ЯС-101 і кранового типу Н.

Резистори вибираються за нагріванням шляхом визначення еквівалентного за перегрівом тривалого струму Іе. Якщо час роботи резистора значно менше сталої часу нагрівання опорів, то:

, де

Резистори вибираються із умови

де - допустимий струм для обраного типу резисторів

Технічні данні обраного ящика резисторів з чавунними елементами:

Информация о работе Электропривод механизма подъема циклического действия