- •Содержание
- •Реферат
- •Перечень листов графической документации
- •Введение
- •1. Обзор литературных источников
- •2. Технологическая часть
- •2.1. Краткое описание цеха прокатки широкополочных балок
- •2.2. Краткая технология прокатки и отделки двутавров
- •2.3. Нажимное устройство
- •2.4. Техническая характеристика нажимного устройства
- •2.5. Исходные данные для проектирования
- •2.6. Кинематическая схема механизма
- •2.7. Требования к электроприводу
- •3. Конструкторская часть
- •3.1. Выбор двигателя
- •3.2. Расчет момента сопротивления
- •3.3. Предварительная оценка работоспособности электропривода по перегрузке и нагреву
- •3.4 Выбор преобразователя
- •3.5. Синтез системы регулирования
- •3.5.1. Расчет параметров двигателя
- •3.5.2. Расчет коэффициентов обратных связей
- •3.5.2. Синтез регуляторов
- •Исследовательская часть
- •4.1. Моделирование в matlab
- •4.2. Анализ переходных процессов
- •5. Организационно – экономическая часть
- •5.1. Расчет капитальных затрат
- •5.2. Расчет эксплуатационных расходов
- •6. Энергосбережение
- •7. Безопасность жизнедеятельности
- •7.1. Анализ условий труда персонала и эксплуатации проектируемого оборудования
- •7.1.1. Анализ выполнения общих требований к размещению оборудования и размещению рабочих мест. Соответствие оборудования общим требованиям безопасности
- •7.1.2 Анализ опасных и вредных производственных факторов в цехе, где будет установлено проектируемое оборудование
- •7. 2. Электробезопасность
- •7.2.1. Категории производственных помещений по степени опасности
- •7.2.3. Организация оперативного обслуживания и ремонта электроустановок
- •Квалификация персонала
- •7.3. Гражданская оборона и действие персонала в чрезвычайных ситуациях
- •7.3.1. Цель организации гражданской обороны и основные задачи
- •7.3.2. Организационная структура гражданской обороны на предприятии
- •7.3.3. Возможные чрезвычайные ситуации
- •7.3.4 Сигналы оповещения и действия персонала по ним
- •7.4. Пожарная безопасность
- •7.4.1 Категории помещений по взрывопожарной и пожарной опасности
- •7.4.2 Возможные причины возникновения пожаров
- •7.4.3 Оснащение помещений средствами пожаротушения и план расположения их
- •Заключение
- •Библиографический список
Исследовательская часть
В исследовательской части данного дипломного проекта будет разработана модель привода нажимного устройства. Программа для моделирования – Matlab 6.5 Simulink. Цель данного раздела – подтвердить правильность расчетов, произведенных в конструкторской части.
4.1. Моделирование в matlab
Модель асинхронного двигателя представлена на рис.4.1
Модель асинхронного двигателя в неподвижной системе координат
рис.4.1
В неподвижной комплексной системе координат вещественная ось обозначается через α, а мнимая через β. Пространственные векторы в этом случае раскладываются по осям:
Системы уравнений двигателя имеет вид:
Результаты моделирования в неподвижной и во вращающейся системе координат являются полностью идентичными. Для анализа собственно электрической машины выбор системы координат не играет роли.
Так как структурная схема системы управления – во вращающейся системе координат, то для преобразования координат из вращающихся в неподвижные служит блок, представленный на рис.4.2.
Блок преобразования координат x,y – α,β
рис.4.2
На вход поданы напряжения во вращающейся системе координат Ux, Uy, представляющие постоянные величины, а также величина ωt – скорость вращения координат. На выходе блока формируются синусоидальные напряжения, управляющие моделью АКЗ в неподвижной системе координат.
;
Для подачи сигнала обратной связи по току в систему управления служит блок преобразования α,β – x,y, представленный на рис.4.3.
Блок преобразования α,β – x,y
рис.4.3
Реактивный момент нагрузки реализуется схемой, представленной на рис.4.4.
Реактивный момент нагрузки
рис.4.4
Вычисление модуля потока реализуется схемой, представленной на рис.4.5.
Вычисление модуля потока
рис.4.5
Вычисление скорости вращения координат реализуется схемой, представленной на рис.4.6.
Вычисление скорости вращения координат
рис.4.6
Задатчик интенсивности представлен на рис.4.7.
Задатчик интенсивности
рис.4.7
Регуляторы системы управления построены на основе блока PID-контроллер, в котором задаются коэффициенты пропорционального, интегрального и дифференциального звеньев; ограничения выходных параметров регуляторов – блок Saturation; апериодическое звено – преобразователь – представлено блоком Transfer fcn. Задание на контур положения – выполнено блоком Timer, в котором в одной строке задаются значения времени, в другой – амплитуда сигнала в данный момент времени.
4.2. Анализ переходных процессов
Модель привода представлена на рис.4.8.
Из рис.4.9 видно, что тахограмма аналогична заданной, на нагрузочной диаграмме имеются пиковые броски моментов в конце режимов пуска и торможения.
На рис.4.10 изображены моменты каждого двигателя и эквивалентный момент.
Как видно из рис.4.11, где изображено перемещение винтов, за счет установки параболического регулятора перерегулирование отсутствует, привод отрабатывает перемещение точно, без ошибки. Время регулирования соответствует рассчитанной тахограмме и не превышает допустимое (табл.2.4).
На рис.4.12 и рис.4.14 - синусоидальные напряжения Uα,Uβ, управляющие моделью АКЗ в неподвижной системе координат, на рис.4.13 - напряжения во вращающейся системе координат Ux, Uy .
рис.4.9
рис.4.10
рис.4.11
рис.4.12
рис.4.13
рис.4.14