Автор: Пользователь скрыл имя, 05 Мая 2013 в 00:40, курсовая работа
Шахтные подъемные машины являются одним из наиболее ответственных механизмов в оборудовании рудных и угольных шахт. Качество работы подъемной установки в значительной степени определяет производительность шахты, так как через установку проходит весь поток полезных ископаемых и пород. Ствол шахты является наиболее дорогой частью сооружения, поэтому создавать резервные подъемные установки в параллельных стволах является не целесообразным. Таким образом, можно отметить, что от шахтной подъемной установки требуются высокая производительность, надежность в работе, долговечность и простота обслуживания. Кроме того, установка должна быть экономичной как по капитальным затратам, так и в период эксплуатации. Этим же требованиям должно удовлетворять и электрооборудование шахтной подъемной установки.
Введение………….…………………………………………………………………….
Технические данные и технические условия………………………………………
1. Расчетная часть………………………………………………………………………
1.1. Расчет мощности двигателя……………………………………............................
1.2. Выбор двигателя и системы электропривода………………………..................
1.3. Выбор элементов силовой части электропривода…………………………...…
1.4. Расчет доводочной скорости....................................................................................
1.5. Построение нагрузочной диаграммы и тахограммы работы двигателя…....
1.6. Проверка двигателя по пусковым условиям и теплу………………………….
1.7. Механические характеристики ЭП…………………………………………..…..
1.8. Расчет годовой производительности двигателя ………….…………………...
2. Графическая часть…………………………………………………………………..
2.1. Кинематическая схема электропривода……...………………………………….
2.2. Принципиальная схема силовой части электропривода и функциональная схема……………………………………………………………………………………….
2.3. Нагрузочная диаграмма и тахограмма ЭП……………………………………...
2.4. Механические и динамические характеристики……………………………….
Библиографический список………………………………………................................
Минимальный суммарный момент инерции:
Максимальный суммарный момент инерции:
1. Момент двигателя при пуске с грузом на подъем:
Момент двигателя при
2. Момент двигателя при пуске с пустой клетью:
Момент двигателя
при торможении с пустой
3. Момент двигателя
при пуске с нагруженными
Момент двигателя при торможении с нагруженными клетями:
4.Момент двигателя при пуске с грузом на спуск:
Момент двигателя при торможении с грузом на спуск:
Функциональная схема СУЭП.
Схема системы подчинённого регулирования тока и скорости изображена на рисунке 2. Система управления электроприводом имеет двухконтурную структуру подчинённого регулирования тока и скорости. Контур регулирования тока содержит два автономных канала регулирования и измерения тока с ПИ - регуляторами РТВ и РТН, каждый их которых управляет одной вентильной группой. На входы регуляторов тока подаются сигналы отрицательной обратной связи по току UОТВ и UОТН с датчиков тока ДТ1 и ДТ2 и по три заданных сигнала: уравнительного тока Uзтув и UЗТУH c потенциометров R1 и R2, получающих питание от блока ограничения Б02 регулятора скорости; начального тока двигателя UЗТОВ и UЗТОН с потенциометров RЗ и R4 на период, предшествующий снятию механического тормоза при пуске, и тока двигателя UЗТ с выхода регулятора скорости РС, причём напряжение U3T благодаря разделительным диодам VD1 и VD2 поступает к регулятору тока лишь той вентильной группы, которая работает при заданном направлении тока двигателя. Полярность сигналов задания уравнительного и начального токов соответствует выпрямительному режиму работы вентильных групп. Ограничение выходного напряжения регуляторов тока осуществляется блоками БО3 и БО4. Блоки ограничения построены на стабилитронах.
Регулятор скорости PC обладает передаточной функцией ПИ - звена и настроен на симметричный оптимум. Так как присутствие статизма может снизить производительность позиционного механизма, настройка на технический оптимум не применима. В системе, настроенной на технический оптимум (П-регулятор), при регулировании скорости возникает статическая ошибка, которая вызывает разброс установившейся скорости движения. В результате возникает ошибка по пути замедления, что увеличивает время дотягивания, поэтому привод настраивается на симметричный оптимум. За счёт повышения коэффициента усиления разомкнутого контура в низкочастотной области как установившаяся динамическая ошибка при линейном изменении задания, так и ошибка по нагрузке равны нулю. Однако в связи с инерционностью ПИ - регулятора скорости в начале процесса накапливается переходная динамическая ошибка, которая оказывается близкой установившейся динамической ошибке при линейном нарастании задания в системе с П-регулятором скорости. Эта накопившаяся ошибка отрабатывается системой с повышенным ускорением - скорость электропривода «догоняет» линейно нарастающий задающий сигнал. Использование в системе задатчика скорости второго рода приводит к существенному уменьшению перерегулирования по ускорению. ПИ-регулятор скорости обеспечивает абсолютно жёсткую механическую характеристику.
Оптимальная
тахограмма процессов пуска и
торможения с ограничением ускорения
и рывка формируется
1.3. Выбор элементов силовой части электропривода.
Схема силовых цепей электропривода показана на рисунке 3. Двигатель получает питание от реверсивного ТП, собранного по мостовой встречно-параллельной схеме. Принцип управления тиристорными группами совместно-согласованный. Для ограничения уравнительных токов в схеме имеются уравнительные реакторы . Связь ТП с сетью осуществляется посредством трехфазного трансформатора. Подключение ТП к сети осуществляется через автоматический выключатель . Цепь возбуждения питается от источника постоянного напряжения 220В.
Выбор трансформатора.
Типовая мощность трансформатора определяется по формуле с учетом коэффи-циентов:
- коэффициент запаса по напряжению.
- коэффициент, учитывающий падение напряжения на вентилях при коммутации.
Выбираем трансформатор трехфазный силовой серии ТМ: ТМ-630/10
Номинальная мощность, кВА |
630 |
Напряжение на первичной обмотке, В |
6000 |
Напряжение на вторичной обмотке, В |
600 |
Номинальная частота питающей сети, Гц |
50 |
Выбор тиристоров.
- коэффициент запаса по току.
- коэффициент запаса по напряжению.
Средний ток через
вентиль для трехфазной
Максимальное обратное напряжение на вентиле:
Выбираем тиристор марки: Т153-800 : ,
Выбор автоматического выключателя.
Ток автомата, при котором произойдет выключение в случае К.З. или
перегрузке:
Выбираем автоматический выключатель марки: A3732Б
250(А)
Выбор тормоза.
Момент тормоза:
Выбор уравнительных реакторов.
- коэффициент пульсации уравнительного тока.
Амплитудное значение напряжения:
Уравнительный ток:
Необходимая индуктивность:
Выбираем реактор марки: РОС 32/0,5-Т
Силовая схема на рисунке 3.
1.4. Расчет доводочной скорости.
Требуемая доводочная скорость :
,
где значения коэффициентов:
; ; ; ; ;
;
Подставляя значения коэффициентов, получим:
Принимаем .
Диапазон регулирования скорости:
1.5. Построение нагрузочной диаграммы и тахограммы работы двигателя. Рассмотрим характер движения.
1.Разгон клети до установившейся за время:
2.Движение клети с установившейся скоростью:
3.Движение клети с установившейся скорости до скорости выхода на
разгрузочную кривую:
4.Движение клети со
скоростью выхода на
5.Томможение клети с доводочной скорости до остановочной за время:
Получаем время цикла:
Нагрузочная диаграмма и тахограмма изображены на рисунке 4.
1.6. Проверка двигателя по пусковым условиям и теплу
Обеспечение заданного пускового момента двигателем.
Номинальный момент двигателя:
Максимальный момент двигателя:
Условие пуска выполняется, следовательно, данный двигатель подходит по условиям пуска и обеспечит заданное ускорение клети при пуке.
Проверка двигателя по теплу.
Двигатель при
работе может нагреваться до до
Момент двигателя
при пуске с номинальным
Момент двигателя при торможении с номинальным грузом:
Эквивалентный момент:
Т.к. , то выбранный двигатель проходит по теплу.
1.7. Механические характеристики ЭП.
Построим семейство
механических характеристик соответствующее
Момент двигателя при пуске с грузом на подъем:
Момент двигателя при торможении с грузом на подъем:
Момент двигателя при пуске с грузом на спуск:
Момент двигателя при торможении с грузом на спуск:
Доводочная скорость:
Механические характеристики и
1.8. Расчет годовой производительности выбранного двигателя.
Число циклов в час:
Годовая производительность рассчитанного электропривода:
Рис.1.Кинематическая схема подъёмной машины.
Рис.2.Система управления
Рис.3.Силовая часть системы управления.
Библиографический список.
М.: Энергия, 1979.
5. Сборник
промышленных каталогов.