Учебная работа № /2944. Курсовая Теория электропривода
Учебная работа № /2944. Курсовая Теория электропривода
Содержание:
«Оглавление
1. ВВЕДЕНИЕ 3
2. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ 5
2.1. Электропривод (ЭП) 5
2.2. Нагрузочная диаграмма 5
2.3. Кинематическая цепь 5
2.4. Суппорт 6
3. РАСЧЕТ ТРЕБУЕМОЙ МОЩНОСТИ И ВЫБОР ДВИГАТЕЛЯ 7
Выбор тахогенератора 9
4. РАСЧЕТ ВРЕМЕНИ РАЗГОНА ДВИГАТЕЛЯ ДО ВЕРХНЕЙ СКОРОСТИ. 10
5. Расчет и выбор трансформатора или ограничивающего реактора 14
6. Выбор вентилей 17
7. Определение требуемой индуктивности якорной цепи 19
8. Определение расчетных параметров якорной цепи 21
9. Обоснование структурной схемы системы в статическом режиме 24
10. Анализ статики системы с обратной связью по напряжению якоря 26
11. Анализ статики системы с обратной связью по скорости 27
12. Синтез параметров системы по заданным статическим характеристикам 30
13. Анализ точности системы на различных диапазонах регулирования 33
14. Расчет узла токовой отсечки 34
15. Расчет источника питания обмотки возбуждения двигателя и тахогенератора 36
16. Описание работы схемы 38
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 39
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 40
2. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
2.1. Электропривод (ЭП)
диапазон регулирования, ……………………………250
статическая ошибка, ?доп, [%]……………………………… ..5
требуемая скорость двигателя на ВПДР, ?, [рад/с]…………………………….. 190
2.2. Нагрузочная диаграмма
момент на ходовом винте:
МХВ0, [Н•м]………………………… 18
МХВ1, [Н•м]………………………… 45
МХВ2, [Н•м]………………………….80
интервалы времени для соответствующих моментов:
t1, [с]……………………………… 29
t2, [c]……………………………… 45
tцикла [с]…………………………….. 110
2.3. Кинематическая цепь
передаточное отношение, ip – 12
к.п.д., ?p, [%] – 90
радиус приведения, ?, [м/рад] – 0,008
диаметр ходового винта, dxв, [м] – 0,08
длина ходового винта, lхв, [м] – 0,9
2.4. Суппорт
длина, а, [м] – 0,14
ширина, b, [м]– 0,7
высота, с, [м]– 0,8
Рис.1
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Ключев В. И. Теория электропривода ; Учебник для вузов-М, Энергоатомиздат, 1985. 560 с.
2. Ковчин С. А,, Сабинин Ю. А. Теория электропривода :
Учебник для вузов — Сиб.; Энергоатом издат, Санкт-Петербургское отделение, 1994,496 с.: ил.
3. Лебедев А. М. и др. Следящие электроприводы станков СС ЧПУ. / А. М. Лебедев, Р. Т. Орлова, А. В. Польцев- М.:
Энергоатомиздат, 1988. 456с.
4. Справочник по электрическим машинам в 2т. / Под общ. ред. И. П. Копылова и Б. К. Клоковат.1. М.: Энергоатомиздат, 1988.456 с.
5. Башарин А. В. Примеры расчетов автоматизированного электропривода / А. В. Башарин, Ф. Н. Голубев, В. Г. Кепперман, Л.:
Энергия, 1972-440 с.
6. Абакумов А. М. и др. Расчет систем электропривода, работающих в режиме стабилизации. Методические указания по курсовому и дипломному проектированию для студентов специальности 0303. / Куйбыш. политехн. ин-т: Куйбышев, 1976. 80с.
7. Чебовский О. Г. И др. Силовые полупроводниковые приборы: Справочник./ О- Г. Чебовский, Л. Г. Моисеев, Р. П. Недошивин, 2-е изд. переработ, и доп. М.: Энергоатомиздат, 1985. 400с.
8. Воронин С. М., Будин В. И. Расчет электроприводов постоянного тока с подчиненным регулированием координат. Метод-указ. к курсовому проектированию / Самар. политенхн. ин — т. Самара, 1992.24с.
»
Выдержка из похожей работы
(2.2)
где — наибольшая мощность, передаваемая рабочей машиной, Вт.
(2.3)
Тогда
В соответствии с формулой (2.2):
.
По полученной мощности выбираем редуктор из [4].
Выбранный редуктор: РЦД-350
Данные редуктора заносим в таблицу 2.2.
Таблица 2.2
Характеристики редуктора РЦД-350
N, кВтnбыст, jМтих,Нм200001000400,966000
3,РАСЧЕТ ПРИВЕДЕННЫХ СТАТИЧЕСКИХ МОМЕНТОВ, МОМЕНТОВ ИНЕРЦИИ И КОЭФФИЦИЕНТА ЖЕСТКОСТИ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОПРИВОД-РАБОЧАЯ МАШИНА
3.1 Расчет приведенных статических моментов
После выбора электродвигателя и редуктора, а также после расчета моментов сопротивления можно привести статические моменты системы к валу двигателя, воспользовавшись формулой (3.1)
(3.1)
где — статический момент рабочей машины, Н∙м;
— передаточное отношение выбранного редуктора.
При подъёме груза
Нм.
При опускании клети
Нм.
Результаты расчета занесены в таблицу 4.1 для каждого участка.
Тогда статический момент на валу двигателя:
(3.2)
где — коэффициент полезного действия выбранного редуктора.
При движении с грузом для двигательного режима
Нм.
При движении без груза для двигательного режима
Нм.
В тормозных режимах момент рассчитывается по формуле:
(3.3)
Это связано с тем, что энергия поступает с вала двигателя и, за вычетом потерь в передаче, поступает на двигатель.
При движении с грузом для тормозного режима
Нм;
При движении без груза для тормозного режима
Нм.
Приведенные статические моменты системы электропривод — рабочая машина рассчитывают для каждого участка с учетом режима работы привода:
(3.4)
где — момент потерь холостого хода двигателя, Н∙м.
Принимаем равным 5% от номинального:
Нм.
Двигательный режим при движении с грузом
Нм.
при движении без груза
Нм.
Тормозной режим при движении с грузом
Нм.
при движении без груза
Нм.
3.2 Расчет приведенных моментов инерции и коэффициентов жесткости
Необходимо привести моменты инерции всей системы к валу двигателя для того, чтобы заменить систему на эквивалентную.
Суммарный приведенный момент инерции:
(3.5)
где — приведенный к валу двигателя момент инерции поступательно и вращательно движущихся частей системы, кг∙м2;
— момент инерции ротора выбранного двигателя, кг∙м2;
— коэффициент, учитывающий момент инерции остальных моментов электропривода: тормозного шкива, муфт, редуктора, и т.д,().
Приведенный момент инерции рабочей машины к валу двигателя:
(3.6)
Найдем приведенный суммарный момент инерции:
J1,J2,J3 — моменты инерции соответствующих зубчатых колес редуктора, кг∙м2;
JТШ — момент инерции тормозного шкива, кг∙м2;
JМ — момент инерции соединительной муфты, кг∙м2;
Имеем:
В данной формуле принимаем:
(3.7)
Тогда:
(3.8)
где — установившаяся скорость двигателя, ;
Установившуюся скорость двигателя находим по формуле:
(3.9)
Приведенный момент инерции при движении с грузом
при движении без груза
.
Для каждого участка проведены расчеты и все значения занесены в таблицу 4.1
Рассчитаем пусковые и тормозные моменты двигателя, которые требуются для разгона и торможения привода.
Пусковой момент:
(3.10)
где — статический момент сопротивления движению, Н∙м;
— динамический момент, Н∙м.
Динамический момент рассчитываем по формуле (3.11):
(3.11)
где — допустимое ускорение при пуске и торможении, ;
D — диаметр шкива, преобразующей вращение в поступательное движение, м;
J — приведенный момент инерции привода, кг∙м2.
Динамический момент при движении с грузом
Нм.
при движении без груза
Нм.
Пусковой момент при движении с грузом
Нм.
при движении без груза
Нм.
Тормозной момент:
(3.12)
при движении с грузом
Нм.
при движении без груза
Нм.
Ни на одном участке момент при торможении или разгоне не оказался выше максимального момента двигателя.
Рассчитаем средний момент двигателя при реостатном пуске:
Нм;
Рассчитаем средний момент двигателя при реостатном пуске без груза:
Нм;
При динамическом торможении:
Нм.
При динамическом торможении без груза:
Приведем линейную жесткость рабочего органа к валу двигателя:
Н/м
4,ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ ПРОВЕРКА ДВИГАТЕЛЯ ПО НАГРЕВУ И ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ
Целью предварительной проверки двигателя является уточнение нагрузочных диаграмм момента, а также диаграммы скорости с учетом момента инерции выбранного двигателя.
Рассчитаем времена переходных процессов для каждого участка по формуле (4.1):
(4.1)
где J — приведенный момент инерции системы к валу двигателя, кг∙м2;
— установившаяся скорость двигателя, ;
— средний момент двигателя, Н∙м;
— приведенный статический момент, Н∙м.
Первый участок — разгон с грузом
с.
Третий участок — торможение с грузом
с
Пятый участок — разгон без груза
с.
Седьмой участок — торможение без груза
с.
Угол поворота вала двигателя за время переходного процесса:
(4.2)
Угол поворота вала
за 1-й и 3-й участки
рад.
за 5-й и 7-й участки
рад
Время работы с установившейся скоростью:
(4.3)
где — угол поворота вала двигателя, соответствующий величине перемещения в данном режиме, рад;
— угол поворота вала за время пуска и торможения, рад.
Угол поворота вала двигателя, соответствующий величине перемещения в данном режиме:
(4.4)
В соответствии с формулой (4.4)
рад
В соответствии с формулой (4.3)
с.
с.
Результаты расчета сведены в Таблицу 4.1.
Суммарное фактическое время работы привода:
с.
Полученное время меньше заданного времени работы привода, то есть требование по производительности выполнено.
Предварительная проверка двигателя по нагреву производится по величине среднеквадратичного момента:
(4.5)
