- •Курсовая работа ч. I
- •Выбор электродвигателя и редуктора
- •2) Выбор управляемого преобразователя
- •3) Выбор трансформатора
- •Выбор сглаживающего дросселя
- •Расчет коэффициентов передачи и постоянных времени силовых элементов электропривода
- •Курсовая работа ч. II
- •6). Выбор структуры и элементов системы управления электроприводом и расчет их параметров. Выбор элементов и расчет параметров измерительных устройств и обратных связей.
- •Курсовая работа ч. III
- •Задание:
- •Введение:
- •Функциональная схема следящего привода
- •Регулятор
- •Редуктор
- •Описание построения лах
- •Далее по результатам расчетов на компьютере
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
СЕВЕРО-ЗАПАДНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЗАОЧНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ (СЗГЗТУ)
Кафедра автоматизации производственных процессов
Курсовой проект
по
Теории автоматического управления ч.2
Шифр и ф.и.о. студента: 8804011033
Важенин А.Ю.
Шифр специальности: 220301.65
Форма обучения: очная
Курс: 4
Преподаватель: Кожевников Е.А.
Проект защищён с оценкой: __________
Дата: ________________
Санкт-Петербург
2012 г.
Рассчитать и выбрать силовые элементы следящего привода
Курсовая работа ч. I
Данные для расчетов:
Момент сопротивления М’cmax=820 Нм;
Время переходного процесса tппmax=0,3;
Суммарное малое контура тока Т∑2= 0,004;
Максимально допустимая ошибка Qmax=0,0211;
Максимальная скорость механизма ωmax= 0,86
Максимальное ускорение εmax = 0,5
Коэффициент соотношения массы γ= 2
δ max= 25 %
Выбор электродвигателя и редуктора
Расчет требуемой мощности электродвигателя можно ориентировочно выполнить по формуле
,
где kз=1,7 – коэффициент, учитывающий требования к динамическим характеристикам электропривода.
P≈ 1,7∙ 820∙ 0,86 ≈1198,84 Вт
Р ≈ 1198,84 Вт
В соответствии с требуемой мощностью выбираем двигатель 4ПБМ 112L04
P = 1,28 кВт
n = 1500 об/мин
= 8,12 Нм
= 14,2 А
= 110 В
= 0,234 Ом
= 0,0098 кг*м3
= - мс
КПД = 76%
= 2
Из условия согласования двигателя и объекта по угловой скорости определяется передаточное число редуктора
,
где –номинальная угловая скорость двигателя.
об/мин
рад/с
Тогда передаточное число редуктора
i ≈ 157/0,86 = 182,55814
Коэффициент передачи редуктора
Кр= 1/i = 1/145,3= 0,00548
Для проверки выбранного двигателя определим эквивалентный момент
,
где - суммарный момент инерции кинематической передачи;
- суммарный момент инерции двигателя и редуктора (момент инерции первой массы);
- приведенный момент инерции механизма (момент инерции второй массы);
- приведенный момент сопротивления нагрузки;
- момент сухого трения;
- номинальный момент двигателяМдн = Рн ∙ η∂/ω;
- КПД редуктора
Момент инерции редуктора ориентировочно можно принять
Выбранный двигатель должен удовлетворять условиям:
,
где Мmax– максимальный момент сопротивления нагрузки, приведенный к валу электродвигателя;
- коэффициент перегрузки двигателя по пусковому моменту.
Момент сухого трения:
МТР= 0,1∙ МДН= 0,1∙ 8,12 = 0,812 Н∙м
Приведенный момент сопротивления нагрузки:
Мcmax = М'cmax / i∙ ηp = 820/182,55814∙0,92 = 4,8823 Н∙м
Момент инерции редуктора:
Суммарный момент инерции двигателя и редуктора:
Приведенный момент инерции механизма:
Суммарный момент инерции кинематической передачи:
Тогда эквивалентный момент:
Коэффициент перегрузки двигателя по пусковому моменту:
kм= 2
Максимальный момент сопротивления нагрузки, приведенный к валу электродвигателя:
Выбранный двигатель удовлетворяет условию т.к.
5,86187 < 8,12 0,34236 < 2
Для следящего электропривода при выборе двигателя необходимо проверять его соответствие оптимальному передаточному числу редуктора, определяемому из условия минимума эквивалентного момента dM/di=0:
Фактическое передаточное число редуктора отличается от оптимального передаточного числа более чем на 30%, то необходимо выбрать другой двигатель такой же мощности, но с меньшей номинальной угловой скоростью.
Активное сопротивление якорной цепи двигателя в нагретом состоянии определяют:
Rд70= Rя20оС (1+αд∆tо) = 0,234∙(1+0,004∙70)= 0,29952 Ом
α= 0,004 Ом/град – температурный коэффициент
∆to= tрo– 20o= 90o - 20o= 70o
tрo– расчетная температура нагрева обмоток двигателя
Индуктивность якорной (роторной) обмотки двигателя можно приближённо определить по формуле Линвиля-Уманского: