- •Курсовой проект
- •Содержание
- •Введение
- •Задание на курсовое проектирование
- •1.1 Выбор электрооборудования
- •1.1 Выбор электродвигателя
- •1.1.1 Определение режима работы
- •1.1.2. Расчет эквивалентного момента на валу электродвигателя
- •1.1.3. Определение необходимой скорости вращения электродвигателя
- •1.1.4. Определение мощности
- •1.1.5. Выбор электродвигателя по каталожным данным
- •1.1.6. Проверка электродвигателя по условию перегрузки
- •Следовательно, условие выполняется.
- •1.2. Выбор управляемого преобразователя
- •1.2.1. Выбор типа преобразователя
- •1.3. Выбор согласующего трансформатора
- •1.4. Выбор датчика тока
- •1.5. Выбор уравнительного реактора
- •1.6. Выбор тахогенератора
- •1.7. Расчет параметров цепи «тиристорный преобразователь двигатель постоянного тока»
- •1.8. Обоснование необходимости применения замкнутой системы управления электроприводом
- •1.9. Выводы по разделу
- •2. Расчет статики электропривода
- •2.1. Составление схем для расчета системы управления электроприводом.
- •2.2. Определение коэффициента обратной связи по скорости.
- •2.3. Определение максимального напряжения задания скорости и коэффициента усиления усилителя.
- •2.4. Определение коэффициента обратной связи по току.
- •2.5. Определение коэффициентов усиления суммирующего усилителя.
- •2.6. Построение статической характеристики электропривода в замкнутой и разомкнутой системе управления.
- •2.7.Выводы по разделу
- •3.Расчет динамики электропривода
- •3.1. Составление структурной схемы электропривода для расчета динамики.
- •3.2. Составление передаточных функций элементов.
- •3.2.1. Составление передаточной функции двигателя постоянного тока.
- •3.2.2. Составление передаточной функции тиристорного преобразователя.
- •3.2.3. Составление передаточной функции цепи обратной связи по скорости
- •3.3. Составление передаточной функции системы
- •3.4. Проверка устойчивости системы электропривода.
- •3.5. Синтез корректирующего устройства
- •3.6. Построение переходного процесса в системе электропривода по управлению
- •3.7. Оценка качества переходного процесса по управлению
- •3.8. Построение переходного процесса в системе электропривода по возмущению
- •3.9. Оценка качества переходного процесса по возмущению
- •3.10. Выводы по разделу
- •Выводы по курсовому проекту
- •Библиографический список
1.1.5. Выбор электродвигателя по каталожным данным
Выбор двигателя по частоте вращения и по мощности необходимо производить по условиям:
nном nмах,
nном=2200 об/мин
Рном≥2963 Вт ; берем Рном=3800 Вт
Выбираем двигатель ПБСТ-43 с параметрами:
Напряжение Uн=220 В
Ток Iн=9.5 А
Момент Мн=16,5 Н*м
Магнитный поток Фн=5,12*10-3 Вб ,
КПД ηн=88 %
Момент инерции Jдв=0,056 кг*м2
Число витков обмотки якоря Wя=275
Сопротивление якоря при 15ºС Rя=0,25 Ом
Сопротивление добавочных полюсов при 15ºС Rдп=0,162 Ом
Число витков обмотки возбуждения Wов=2900
Сопротивление обмотки возбуждения при 15ºС Rов=600 Ом
1.1.6. Проверка электродвигателя по условию перегрузки
Для выполнения этой проверки необходимо рассчитать потребляемый ток двигателя.
В процессе работы двигатель не всегда работает на номинальную нагрузку, поэтому ток, протекающий по якорю двигателя, не всегда равен номинальному току двигателя.
Рабочий ток двигателя находиться из условия
Iпот=Mэкв / (k*Фном)
При расчетах электромеханических свойств двигателей k и Ф отдельно, как правило, не используются. Удобнее оперировать произведением этих величин k*Ф=С
Значение С, соответствующее номинальному значению тока возбуждения, а, следовательно, и потока, определяется по паспортным данным двигателя для установившегося номинального режима
где С - конструктивный коэффициент двигателя;
Uном - номинальное напряжение двигателя, В;
IНОМ - номинальный ток двигателя, А;
Rяд - сопротивление якорной цепи двигателя, Ом;
ном -номинальная угловая скорость вращения двигателя, с-1
Определим сопротивление якорной цепи двигателя:
где т =1.46 коэффициент, учитывающий увеличение сопротивления при нагреве обмотки якоря двигателя ПБСТ 1-3 габарита.
Rдп сопротивление добавочных полюсов при 15оС, Ом;
Rщ = Uщ / Iном сопротивление щеточного контакта, Ом.
где Uщ примем равным 2В.
Следовательно, конструктивный коэффициент двигателя равен
Рабочий ток двигателя
Для того, чтобы двигатель не был перегружен и смог разогнаться до номинальной скорости, должно соблюдаться условие:
Мс мах - наибольший за рабочий цикл момент сопротивления на валу электродвигателя (приведенный к валу двигателя), h*m
Следовательно, условие выполняется.
1.2. Выбор управляемого преобразователя
1.2.1. Выбор типа преобразователя
Для питания электродвигателя от сети переменного тока предлагается выбрать трехфазный комплектный вентильный преобразователь серии УКЭ-Л.
Преобразователь серии УКЭ-Л является нереверсивным трехфазным зависимым преобразователем с фазовым управлением, предусматривающим возможность работы на два вида нагрузки: на двигатель постоянного тока в варианте управляемого выпрямителя или на асинхронный двигатель в варианте тиристорного регулятора напряжения.
При проектировании электропривода выбор тиристорного преобразователя должен производиться с учетом возможной его нагрузки по току
где Idном номинальный ток преобразователя, А.
Коэффициент запаса учитывает нестабильность момента статического сопротивления технологических машин, определяемого в основном силами трения, затрудняющими процесс пуска электродвигателя после длительного останова.
Принимаем Idном=50 А
Выбираем УКЭ-Л-3101-37-2-5-УХЛ4 с параметрами:
Uc=380 B
fc=50 Гц
Idном=50 А
Udном=230 ±5 B