методичка_курсач_оип

ГОСУДАРСТВЕННОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО П РОФЕС СИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«Б ЕЛОРУ СКО-РОССИЙС КИЙ УН ИВЕРСИТЕТ»

Кафедра «Электропривод и автоматизация про мышленных установок»

ОСНОВ Ы ИНЖЕНЕР НОГО ПРОЕКТИРОВАНИ В СПЕЦИАЛЬ ОСТИ

Методическ е указания и з дания к курсовому проек ированию для студентов специальности

1-53 01 05 «Ав томатизированные электроприводы»

Могилев 2013

УДК 62 - 83 ББК 31.291

И 62

Рекомендовано к опубликованию Учебно-методическим управлением

ГУ ВПО «Белорусско – Российский университет»

Одобрено кафедрой ЭПиАПУ «__»______2013 г., протокол №__

Составители: ассист. А.С. Третьяков канд.техн.наук, доц. Г.С. Леневский

Рецензент канд.техн.наук, доц. С.В. Болотов

Методические указания предназначены для студентов дневной и заочной форм обучения специальности 1 – 53 01 05 «Автоматизированные электроприводы», выполняющих курсовой проект и лабораторные работы по дисциплине «основы инженерного проектирования в специальности».

Учебное издание

ОСНОВЫ ИНЖЕНЕРНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ В СПЕЦИАЛЬНОСТИ

Ответственный за выпуск	Г.С.Леневский
Технический редактор	А.А.Подошевко
Компьютерная верстка	И.А.Алексеюс

Подписано в печать___________. Формат 60х84/16. Бумага офсетная. Гарнитура Таймс. Печать трафаретная. Усл. – печ. л.___. Уч. – изд. л. ___. Тираж 100 экз. Заказ №1000.

Издатель и полиграфическое исполнение Государственное учреждение высшего профессионального образования

«Белорусско – Российский университет» ЛИ № 02330/375 от 29.06.2004 г. 212005, г.Могилев, пр.Мира, 43

©ГУ ВПО «Белорусско – Российский университет», 2013

	3
	Содержание
Введение................................................................................................................................		4
1	Цель и задачи преподавания дисциплины......................................................................	5
2	Курсовая работа и ее характеристика .............................................................................	6
3	Темы для курсовой работы...............................................................................................	8
4	Варианты заданий...........................................................................................................	17
Список литературы............................................................................................................		20

4

Введение

Проектирование можно отнести к одному из древнейших видов деятельности человека. Уже создание первых, даже самых примитивных орудий потребовало от человека анализа окружающего его мира, изобретательности и выбора наилучших вариантов, т. е. принятия решения. Такимобразом, первыешагичеловекавтворческойинженернойдеятельности содержали основные компоненты, характерные для проектирования вообще и проектирования сложных электромеханических систем в частности.

С развитием человеческого общества усложнялись задачи, которые ставились при проектировании, совершенствовалась техническая база, повышался уровень создаваемых устройств. Научно-технический прогресс в корне изменил системы электроприводов. Наиболее характерным стало широкое использование в системах управления цифровых вычислительных машин, построение многоуровневых систем с иерархической структурой, значительное повышение требований к надежности и эффективности.

Проектирование - это процесс создания проекта, прототипа, прообраза предполагаемого или возможного технического решения изделия в промышленности. Проектирование представляет собой процесс описания свойств технического предмета, который предполагается изготовить. В результате проектирования разработчиком или группой разработчиков создается комплект конструкторских (проектных) документов на разрабатываемое изделие. Комплект документов включает в себя графические (чертежи и схемы) и текстовые документы (содержащие, в основном, сплошной текст на естественном или формализованном языке и текст, разбитый на графы). Что касается проектирования в области автоматизированного электропривода, то это еще более трудоемкий и серьезный процесс.

В связи с развитием электротехнической промышленности, усложнением конструкции электротехнических изделий (электрических машин, преобразователей, приборов и т. д.) увеличивается поток технической документации: чертежей, схем, текстовых документов. Появляются новые виды документов: программы, алгоритмы, чертежи и схемы, выполняемые в системах автоматизированного проектирования.

Проектирование автоматизированного электропривода является многоэтапным динамическим процессом. Это процесс творческий, многоплановый и чрезвычайно трудоемкий. Как правило, проектирование автоматизированного электропривода и систем управления осуществляется большим коллективом и при этом используются расчетные, экспериментальные и эвристические приемы.

5

1 Цель и задачи преподавания дисциплины

Целью преподавания дисциплины «Основы инженерного проектирования в специальности» является освоение студентами общей методологии проектного анализа, эффективных процедур и приемов решений проектных и изобретательских задач, возникающих как при изучении специальных дисциплин, так и в самостоятельной проектно-конструкторской деятельности специалиста в области автоматизированного электропривода, а также выявление общих концепций проектирования электромеханических систем промышленных установок и примеров их технических реализаций в различных отраслях промышленности.

Дисциплина «Основы инженерного проектирования в специальности» является необходимой для получения теоретических знаний и практических навыков студентами в области проектирования электромеханических систем. Знания, полученные в результате изучения данной дисциплины, необходимы для плодотворной научной и практической деятельности инженера-электрика.

Студент, изучивший дисциплину, должен иметь представление:

-о современном состоянии и перспективах развития методов инженерного проектирования в области автоматизированного электропривода;

-о наиболее эффективных направлениях поиска задач и конструкторско-технологических решений, превосходящих мировой уровень

вобласти автоматизированного электропривода.

Студент, изучивший дисциплину, должен знать:

-основные этапы процесса проектирования электромеханических систем;

-методы и процедуры инженерного проектирования;

-стадии разработки конструкторской документации;

-основные требования, предъявляемые к конструкторским документам;

-назначение всех видов конструкторских документов;

-последовательность и порядок разработки конструкторских документов;

-методы монтажа электрооборудования на установках, в шкафах, пультах и щитах.

Студент, изучивший дисциплину, должен уметь:

-читать и разрабатывать основные конструкторские документы;

-составлять текстовые документы;

-осуществлять расчеты сечения и выбор соединительных проводов, жгутов, кабелей и выбирать наиболее эффективные способы их прокладки;

-разрабатывать основные виды конструкторских документов автоматизированным способом с использованием специализированных программных продуктов.

6

2 Курсовая работа и ее характеристика

Целью курсовой работы является завершение общей конструкторской подготовки студента на основе теоретических знаний, полученных в результате изучения дисциплины. Каждому студенту выдается индивидуальное задание на курсовую работу.

Курсовая работа включает следующие разделы:

-разработка эскиза проектируемого лабораторного стенда;

-декомпозиция проектируемого стенда;

-компоновка основного и вспомогательного электрооборудования;

-монтаж электрооборудования;

-расчет сечения и выбор соединительных проводов и кабелей;

-разработка конструкторской документации на отдельные части стенда.

При выполнении курсового проекта студент выполняет следующие виды документов:

-спецификации;

-сборочные чертежи;

-схемы электрические принципиальные;

-перечени элементов;

-схемы электрические соединений;

-таблицы соединений.

Содержание пояснительной записки

Введение (Постановка задачи на проектирование).

1 Разработка схемы электрической функциональной проектируемого стенда

2 Анализ вариантов проектируемого стенда

3 Эскиз компоновки стенда проектируемого стенда

4 Декомпозиция проектируемого стенда

5 Разработка конструкторской документации на электромашинный агрегат.

5.1Требования к электрооборудованию.

5.2Расчет и выбор электрооборудования.

5.3Выбор вида прокладки проводов и кабелей.

5.4Расчет токовых нагрузок и выбор проводов и кабелей.

5.5Компоновка электрооборудования.

5.6Монтаж электрооборудования.

6 Разработка конструкторской документации на станцию управления.

6.1Требования к электрооборудованию.

6.2Расчет и выбор электрооборудования.

6.3Выбор вида прокладки проводов и кабелей.

6.4Расчет токовых нагрузок и выбор проводов и кабелей.

7

6.5Компоновка электрооборудования.

6.6Монтаж электрооборудования.

7 Разработка конструкторской документации на панель управления.

7.1Требования к электрооборудованию.

7.2Расчет и выбор электрооборудования.

7.3Выбор вида прокладки проводов и кабелей.

7.4Расчет токовых нагрузок и выбор проводов и кабелей.

7.5Компоновка электрооборудования.

7.6Монтаж электрооборудования.

8 Разработка конструкторской документации на панель электроаппаратуры.

8.1Требования к электрооборудованию.

8.2Расчет и выбор электрооборудования.

8.3Выбор вида прокладки проводов и кабелей.

8.4Расчет токовых нагрузок и выбор проводов и кабелей.

8.5Компоновка электрооборудования.

8.6Монтаж электрооборудования.

Заключение. Список литературы.

Проектная документация:

CЛXYZ 00.00.000 – Стенд лабораторный. Спецификация

CЛXYZ 00.00.000 ПЭ3 – Стенд лабораторный. Перечень элементов CЛXYZ 00.00.000 ТЭ4 – Стенд лабораторный. Таблица соединений CЛXYZ 00.10.000 – Агрегат электромашинный. Спецификация CЛXYZ 00.10.000 ПЭ3 – Агрегат электромашинный. Перечень элементов CЛXYZ 00.10.000 ТЭ4 – Агрегат электромашинный. Таблица соединений CЛXYZ 00.20.000 – Станция управления. Спецификация

CЛXYZ 00.20.000 ПЭ3 – Станция управления. Перечень элементов CЛXYZ 00.20.000 ТЭ4 – Станция управления. Таблица соединений CЛXYZ 00.21.000 – Панель лицевая. Спецификация

CЛXYZ 00.21.000 ПЭ3 – Панель лицевая. Перечень элементов CЛXYZ 00.21.000 ТЭ4 – Панель лицевая. Таблица соединений CЛXYZ 00.22.000 – Панель монтажная. Спецификация

CЛXYZ 00.22.000 ПЭ3 – Панель монтажная. Перечень элементов CЛXYZ 00.22.000 ТЭ4 – Панель монтажная. Таблица соединений CЛXYZ 00.00.000 ПЗ – Стенд лабораторный. Пояснительная записка

Графическая часть:

CЛXYZ 00.00.000 Э3 – Стенд лабораторный. Схема электрическая принципиальная (формат А4)

CЛXYZ 00.00.000 Э4 – Стенд лабораторный. Схема электрическая соединений (формат А4)

CЛXYZ 00.00.000 СБ – Стенд лабораторный. Сборочный чертеж

8

(формат А3)

CЛXYZ 00.10.000 Э3 – Агрегат электромашинный. Схема электрическая принципиальная (формат А4)

CЛXYZ 00.10.000 Э4 – Агрегат электромашинный. Схема электрическая соединений (формат А4)

CЛXYZ 00.10.000 СБ – Агрегат электромашинный. Сборочный чертеж (формат А3)

CЛXYZ 00.20.000 Э3 – Станция управления. Схема электрическая принципиальная (формат А4)

CЛXYZ 00.20.000 Э4 – Станция управления. Схема электрическая соединений (формат А4)

CЛXYZ 00.20.000 СБ – Станция управления. Сборочный чертеж (формат

А2)

CЛXYZ 00.21.000 Э3 – Панель управления. Схема электрическая принципиальная (формат А3)

CЛXYZ 00.21.000 Э4 – Панель управления. Схема электрическая соединений (формат А3)

CЛXYZ 00.21.000 СБ – Панель управления. Сборочный чертеж (формат

А3)

CЛXYZ 00.22.000 Э3 – Панель электроаппаратуры. Схема электрическая принципиальная (формат А3)

CЛXYZ 00.22.000 Э4 – Панель электроаппаратуры. Схема электрическая соединений (формат А3)

CЛXYZ 00.22.000 СБ – Панель электроаппаратуры. Сборочный чертеж (формат А3)

CЛXYZ 00.00.000 Э2 – Панель электроаппаратуры. Схема электрическая функциональная

Примечание

Принятые обозначения: X - № темы на проектирование; Y - № задания на проектирование; Z - № варианта на проектирование

3 Темы для курсовой работы

Тема 1. Проектирование лабораторного стенда для исследования статических характеристик двигателя постоянного тока с независимым возбуждением

Задание 1

Лабораторный стенд должен обеспечивать экспериментальное исследование следующих характеристик (механических и электромеханических):

- естественная;

9

-искусственные при пониженном напряжении на якоре двигателя (две характеристики);

-реостатные при введении добавочного сопротивления в цепь якоря (две характеристики);

-искусственные при ослаблении потока возбуждения (две характеристики).

Питание цепи якоря двигателя постоянного тока осуществляется от генератора постоянного тока с независимым возбуждением, приводимым в движение асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором.

Питаниеобмотоквозбуждениядвигателейпостоянноготокавыполняется от сети постоянного тока напряжением 110 В.

Задание 2

Лабораторный стенд должен обеспечивать экспериментальное исследование следующих характеристик (механических и электромеханических):

-естественная;

-реостатные при введении добавочного сопротивления в цепь якоря (две характеристики);

-искусственные при пониженном напряжении на якоре двигателя (две характеристики);

-искусственные при ослаблении потока возбуждения двигателя (две характеристики).

Питание цепи якоря двигателя постоянного тока осуществляется от генератора постоянного тока с независимым возбуждением, приводимым в движение асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором.

Питаниеобмотоквозбуждениядвигателейпостоянноготокавыполняется от сети постоянного тока напряжением 220 В.

Задание 3

Лабораторный стенд должен обеспечивать экспериментальное исследование следующих характеристик (механических и электромеханических):

-естественная;

-динамическое торможение (две характеристики);

-искусственные при ослаблении потока возбуждения двигателя (две характеристики);

-реостатные при введении добавочного сопротивления в цепь якоря (две характеристики).

Питание цепи якоря двигателя постоянного тока осуществляется от генератора постоянного тока с независимым возбуждением, приводимым в движение асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором.

Питаниеобмотоквозбуждениядвигателейпостоянноготокавыполняется от сети постоянного тока напряжением 110 В.

10

Задание 4

Лабораторный стенд должен обеспечивать экспериментальное исследование следующих характеристик (механических и электромеханических):

-естественная;

-реостатные при введении добавочного сопротивления в цепь якоря (две характеристики);

-искусственные при пониженном напряжении на якоре двигателя (две характеристики);

-искусственные при шунтировании якоря (две характеристики). Питание цепи якоря двигателя постоянного тока осуществляется от

генератора постоянного тока с независимым возбуждением, приводимым в движение асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором.

Питаниеобмотоквозбуждениядвигателейпостоянноготокавыполняется от сети постоянного тока напряжением 110 В.

Тема 2. Проектирование лабораторного стенда для исследования статических характеристик двигателя постоянного тока с возбуждением от постоянных магнитов

Задание 1

Лабораторный стенд должен обеспечивать экспериментальное исследование следующих характеристик (механических и электромеханических):

-естественная;

-искусственные при пониженном напряжении на якоре двигателя (две характеристики);

-реостатные при введении добавочного сопротивления в цепь якоря (две характеристики);

-искусственные при шунтировании якоря (две характеристики). Питание цепи якоря двигателя постоянного тока осуществляется от

генератора постоянного тока с независимым возбуждением, приводимым в движение асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором.

Питаниеобмотоквозбуждениядвигателейпостоянноготокавыполняется от сети постоянного тока напряжением 110 В.

Задание 2

Лабораторный стенд должен обеспечивать экспериментальное исследование следующих характеристик (механических и электромеханических):

-естественная;

-искусственные при пониженном напряжении на якоре двигателя (две характеристики);

-искусственные при шунтировании якоря (две характеристики);