Теория электропривода

Практическая работа № 2 «Расчет механической части электропривода»

Цель работы: 1) изучение методов расчета параметров механической части

электропривода.

1. Задание по работе:

1. Изучите описание методики расчета параметров двухмассовой расчетной схемы механической части

электропривода.

2. Выполните расчет параметров двухмассовой расчетной схемы механической части электропривода с

поступательным и вращательным движением рабочего органа для электромеханических систем

приводов подъема ковша и поворота платформы заданного одноковшового экскаватора. Тип

экскаватора определяет преподаватель.

3. Составьте отчет по работе.

2. Указания по выполнению:

2.1 Двухмассовая расчетная схема механизмов с поступательным движением рабочего органа.

1. Количество электродвигателей в приводе по данным [1], табл. 1 для экскаватора-драглайна или по известной мощности генератора и двигателя для карьерного экскаватора.

2×(G-M1-М2)

Число электродвигателей в моем варианте – 4 шт.

2. Номинальная угловая частота вращения электродвигателя и номинальный момент ([1], выражение (2.40)).

3. Коэффициентом превышения момента двигателя в переходных режимах пуска над номинальным λв пределах 1,8…2,0.

Задаюсь λ=1,9;

4. Стопорный момент всех электродвигателей в приводе(выражение (2.45)).

5. Определил по данным из табл. 8 или 9 приведенный к валу двигателя момент инерции второй массы (выражение (2.57)).

6. Определил коэффициент передачи передаточной функции звена «вторая масса» в именованных и относительных единицах (выражение (2.60), (2.61)).

7. Рассчитал момент сил статического сопротивления, приведенный к валу двигателя, и относительное значение момента сил сопротивления (выражение(2.59а), буква у номера означает следующее выражение за тем, у которого имеется номер).

8. Определил по данным из табл. 6 или 7 суммарный момент инерции

электрических двигателей привода и жестко связанных с ним механизмов

(выражение (2.48)).

9. Определил коэффициент передачи передаточной функции звена «первая масса» в именованных и относительных единицах (выражение (2.47) и (2.48а)).

10. Рассчитал жесткость упругого звена по известной длине каната, числу и диаметру канатов и модулю упругости. Коэффициент заполнения сечения стрелы и участка от головных блоков до ковша, расположенного на 2/3 длины стрелы (выражение (2.56)).

Для канатных механизмов экскаватора предварительно рассчитывают коэффициент линейной жесткости

каната:

;

11. Рассчитайте жесткость упругого звена, приведенную к валу двигателя

(выражение (2.56б)).

12. Рассчитайте параметры передаточной функции упругого звена в именованных и относительных единицах (выражения (2.52) и (2.58)).

;

13. Определите коэффициент демпфирования колебаний в именованных и относительных единицах (выражение (2.55)). Для расчета относительного значения коэффициента демпфирования найдите относительный момент инерции первой и второй масс как величину, обратную к коэффициентам

передачи передаточных функций соответствующих звеньев (первая и вторая массы), представленных в относительных единицах.

Из пункта (12)

14. Составьте расчетную схему двух массовой механической системы, по элементную алгоритмическую структурную схему и преобразованную структурную схему по каналу M-ω₂ .

15. Определите соотношение масс ϒ=( J1 + J 2 ) / J1 = Jсуммарная/ J1 и частоту собственных колебаний (частоту резонанса) механической системы (2.53).

Силовые модули главных электроприводов драглайна.(Приложение 1)

Экскаватор	Электропривод
	подъем	тяга	поворот
ЭШ 25.100	2×(G-M1-M2)	2×(G-M1-M2)	2×(G-M1-M2)

Используемые в главных приводах драглайнов электрические машины.(Приложение 2)

Экскаватор	Электропривод
	генератор	двигатель	генератор	двигатель	генератор	двигатель
ЭШ 25.100	ГПЭ-1700- - 1000 УЗ	МПЭ- 800- 800 УЗ	ГПЭ-1700- - 1000 УЗ	МПЭ- 800- 800 УЗ	ГПЭ-1700- - 1000 УЗ	МПВЭ-450- -29

Технические данные генераторов драглайнов.(Приложение 3)

Наименование параметра	Обозначение	Тип генератора
		ГПЭ-1700-1000 УЗ
1.Номинальная мощность, кВт	Pн	1700
2.Номинальное напряжение, В	Uн	900
3. Номинальный ток, А	Iн	1890
4.Номинальная частота вращения, об/мин	nн	1000
5.Число пар полюсов	2p	6
6.Напряжение возбуждения, В	Uв	88
7.Ток возбуждения, А	Iв	31
8.Сопротивление при 15̊С, Ом: Обмотки якоря: Дополнительных полюсов: Обмотки возбуждения: Компенсационной обмотки:	Rя Rдп Rв Rко	0.00294 0.000441 2.0 0.0019
9.Число витков независимого возбужде-ния	W	170
10.Магнитный поток одного полюса, Вб×10^-2	Фн	19.41

Технические данные двигателей драглайнов.(Приложение 4)

Наименование параметра	Обозначение	Тип двигателя
		МПЭ- 800-800 УЗ	МПВЭ-450-29 УЗ
1.Номинальная мощность, кВт	Pн	800	450
2.Номинальное напряжение, В	Uн	440	370
3. Номинальный ток, А	Iн	1940	1470
4.Номинальная частота вращения, об/мин	nн	800	29
5.Число пар полюсов	2p	6	10
6.Напряжение возбуждения, В	Uв	176	154
7.Ток возбуждения, А	Iв	7.8	50
8.Сопротивление при 15°С, Ом×10^-3: Обмотки якоря: Дополнительных полюсов: Компенсационной обмотки:	Rя Rдп Rко	2.99 0.685 2.1	16.0 5.86 10.76
9.Момент инерции, кг м^2	Jдв	170	3.25×10^3

Параметры экскаваторов-драглайнов(Приложение 8).

Наименование параметра	Обозначение	Экскаватор
		ЭШ 25.100
1.Емкость, м^3	Е	25
2.Длина стрелы, м	Lc	100
3. Угол наклона стрелы, град	ϕ	32
4. Максимальный радиус разгрузки, м	Rp^max	94,6
5.Максимальная высота разгрузки, м	Hp^max	43,6
6.Макс.радиус черпания ,м	Rч^max	94,6
7.Масксимальная глубина черпания, м	Hч^max	49,8
8.Вес груженного ковша, кН	Gк+г	784
9.Момент статических сопротивлений приводу поворота, приведенный к оси центральной цапфы, кНм	Мст	1200
10.Динамический момент инерции поворота платформы с ковшом на 2/3 вылета стрелы, тм^2 с груженным ковшом с порожним ковшом	Jгр Jп	820000 742000
11.Диаметр каната, м	dk	0.064
12.Передаточное отношение механизмов подъема тяги поворота	iп iт iв	26.66 26.66 24.0
13. Радиус барабана лебедок, м	Rб	0,9
14.КПД механизмов подъема тяги поворота	ƞп ƞ т ƞ в	0.84 0.84 0.94
15.Количество канатов в приводе	nk	2
16.Максимальное усилие подъема ковша,мН	Fп^max	1.62
17. Максимальное усилие тяги ковша, мН	Fт^max	1.8
18.Скорость подъема ковша, м/с	ʋп	2.96
19.Скорость движения тягового каната, м/с	ʋт	2.3
20.Частота вращения поворотной платформы, с^-1	ωп	0.127
21.Коэффициент ослабления поля	kоп	1.4
22.Мощность сетевого двигателя, кВт	Pc	2×2300
23.Подводимое напряжение, В	U	6000

Практическая работа № 3 «Расчет параметров силовой части электропривода постоянного тока»

Цель работы: 1) изучение методов расчета параметров силовой части электропривода

постоянного тока.