- •Электрический привод
- •1. Цель и задачи курсового проекта
- •1.1. Введение
- •1.2. Описание курсового проекта
- •1.3. Организация работы по выполнению и защите курсового проекта
- •1.4. Задание на курсовой проект
- •2. Методические указания к выбору электродвигателя
- •2.1. Общие указания к расчету мощности и выбору электродвигателя
- •3. Основные этапы проектирования
- •3.1. Расчет статических моментов
- •3.1.1.Приведение моментов и сил сопротивления, инерционных масс и моментов инерции
- •3.1.2. Расчет и построение нагрузочных диаграмм электропривода
- •3.2. Выбор электродвигателя.
- •3.2.1.Предварительный выбор двигателя.
- •3.2.2. Проверка двигателя по нагреву и перегрузке
- •4. Расчет характеристик электродвигателя
- •4.1. Расчет и построение электромеханических и механических характеристик электродвигателя
- •4.2. Расчет пусковых и тормозных устройств электродвигателей
- •4.2.1. Расчет пусковых сопротивлений асинхронного двигателя с фазным ротором
- •4.2.2. Расчет тормозных сопротивлений асинхронного двигателя с фазным ротором.
- •5. Расчет переходного процесса при пуске привода с ад
- •6. Разработка и описание схемы автоматического управления двигателем
- •7. Общие указания к заданию на курсовое проектирование
- •Задание Электропривод механизма подъемной установки мостового крана
- •7.1. Общие сведения
- •7.2. Электропривод механизма подъема
- •7.3. Методические указания к расчету
- •Введение
- •Приведение к валу двигателя момента статической нагрузки
- •Предварительный выбор мощности и типа электродвигателя
- •Уточненный выбор мощности электродвигателя
- •Расчет и построение характеристик двигателя
- •Расчет пусковых и тормозных сопротивлений
- •Расчет переходных процессов
- •Выбор элементов схемы.
- •Выбор тормоза.
- •Описание работы схемы электропривода
- •Обмоточные данные электродвигателей серии 4мт.
- •Основные размеры, мм, и масса электродвигателей серии 4мт
4.2.2. Расчет тормозных сопротивлений асинхронного двигателя с фазным ротором.
Динамическое торможение
, (4.8)
Торможение противовключением
, (4.9)
, (4.10)
, (4.11)
В формуле (4.11) sпр.Н - номинальное скольжение при противовключении, sпр.нач. - начальное скольжение при противовключении; Мпр - моменты двигателя при противовключении.
Для рассчитанных сопротивлений строим искусственные характеристики совместно с ранее построенной естественной характеристикой.
5. Расчет переходного процесса при пуске привода с ад
Основными задачами переходного процесса пуска двигателя является определение времени пуска и нахождение зависимостей скорости, тока и момента от времени =f1(t), I=f2(t), M=f3(t).
Расчет переходных процессов в электроприводах с нелинейной механической характеристикой (электроприводы с двигателями постоянного тока с последовательным и смешанным возбуждением и с асинхронными двигателями) производится графоаналитическими методами [2,3,5].
Примеры расчета переходных процессов, в электроприводах с линейной и нелинейной механической характеристиками приведены в [2,3,4,5].
Закон изменения скорости вращения и момента при пуске двигателя с линейной механической характеристикой определяются соответственно уравнениями
, (5.1)
, (5.2)
где t - текущая координата времени, с;
TM – электромеханическая постоянная времени, с;
1, y - соответственно начальная и установившаяся
скорости, рад/с;
М1, Мy - начальный и установившийся момент, Н.м.
Электромеханическая постоянная времени привода может быть определена из уравнения
, (5.3)
где J- момент инерции привода;
Mдин- динамический момент при скорости вращения;
- скорость вращения, соответствующая моменту
переключения.
Для частного случая, когда Мс остается постоянным (Мс=Мy) для асинхронного двигателя с фазным ротором для TM справедливо выражение
, (5.4)
где Rp - сопротивление обмотки ротора, Ом;
Rдp - сопротивление секции, включенной в цепь ротора, Ом;
Начальную и установившуюся скорость вращения можно определить из следующих равенств.
На первой характеристике
, (5.5)
На второй характеристике
, (5.6)
На остальных характеристиках вышеуказанные скорости определяются аналогично второй характеристике.
Время переходного процесса на каждой ступени определяется из формулы
, (5.7)
Расчет переходных процессов производить с использованием вычислительной техники.
Результаты расчетов сводятся в таблицы, по которым выполняется построение графиков (t) и M(t).
6. Разработка и описание схемы автоматического управления двигателем
При выполнении курсового проекта разрабатывается схема автоматического управления двигателем в соответствии с заданием.
Принципы автоматического управления пуском и торможением электродвигателей изложены в [2,3,5]. Типовые узлы простых электрических схем и типовые схемы управления электродвигателями и их описание приведены в [1,2,3,5].
Существует огромное количество самых различных систем автоматического управления. Однако большинство из них основано на использовании некоторого числа типовых узлов и схем. Поэтому схемы управления двигателями различных типов необходимо сравнивать и сопоставлять, уметь находить общие и различные узлы.
При проектировании какой-либо схемы целесообразно вначале выяснить, какие функции она выполняет (пуск, останов, реверсирование и т.п.), установить, какие принципы автоматизации положены в основу ее работы, и уже затем рассмотреть действия различных узлов (блокировка, защита, сигнализация и т.п.).
Необходимо отчетливо представлять достоинства и недостатки управления в функции той или иной величины и обратить внимание, как влияют на работу схем изменение момента, нагрузки, напряжения сети и температуры при управлении по разным принципам.