Задание на курсовое проектирование

Вариант 03.33.03

Диапазон регулирования угловой скорости D=6

Статизм регулирования угловой скорости не более δ=10%

Допустимое перерегулирование угловой скорости σ=15%

Время регулирования не более t_p=1,5 c

Допустимое число колебаний не более N_p=2

Данные механизма для кратковременного режима работы:

Моменты сопротивления на валу механизма:

Mm1=400 H*м

Mm2=300 H*м

Mm3нач=100 Н*м

Mm3кон=280 H*м

Mm4=400 H*м

Интервалы времени: t1=10мин,t2=40мин,t3=5мин,t4=10мин

Момент инерции механизма Jm=8кг*м²

Максимальная угловая скорость механизма m_max= 7с^-1

Данные редуктора:

Передаточное отношение I_п=32

КПД η_п=0,92

Раздел 1. Выбор электрооборудования

В современном автоматизированном электроприводе можно условно выделить два канала распространения сигналов:

- канал управления (информационный канал), по которому передаются сигналы управления со входа привода к объекту управ­ления. Элементами канала управления являются датчики, корректи­рующие устройства, усилители напряжения и мощности, исполни­тельные устройства и силовой редуктор;

- силовой канал, по которому преобразуемая энергия распро­страняется от источника питания к объекту управления. Силовой ка­нал привода включает в себя источники питания, преобразователь­ные устройства электродвигательные устройства, исполнительные элементы, силовой редуктор, выходные цепи усилителей мощности.

Таким образом, некоторые элементы привода являются общи­ми для канала управления и силового канала.

Назначение силового канала состоит в преобразовании энер­гии источника питания в механическую энергию движения объекта управления (выходного вала привода), а назначение информацион­ного канала - в управлении потоком энергии в силовом канале.

Выбор двигателя будем проводить на основе метода эквива­лентного момента.

выбор электрооборудования включает следующие этапы:

• анализ характера изменения возмущающих моментов;

• расчет мощности и выбор электродвигателя по требуемым мак­симальным значениям параметров движения;

• проверка правильности выбора электродвигателя по перегрузоч­ной способности и тепловому режиму;

• выбор элементов силового комплектного тиристорного преобра­зователя;

• расчет параметров системы «тиристорный преобразователь -двигатель постоянного тока».

1.1. Выбор электродвигателя

1.1.1. Определение режима работы электродвигателя

Характер нагрузки производственного механизма определяет режим работы электродвигателя. Всего различают восемь режимов работы электродвигателей от Sl до S8.

Различают продолжительный режим работы (Sl) электри­ческой машины, который имеет место при неизменной нагрузке, продолжающейся столько времени, что температура ее достигает ус­тановившегося значения.

В подобном режиме работают двигатели привода ряда машин и механизмов, к которым можно отнести центробежные насосы с постоянными значениями высоты всасывания, давления в напорном трубопроводе и производительности, вентиляторы, транспортеры с постоянной массой транспортируемых материалов, большинство ме­таллорежущих станков и др.

Кратковременный режим работы (S2) — это режим, при кото­ром периоды неизменной номинальной нагрузки чередуются с пе­риодами отключения машины; при этом периоды нагрузки не на­столько длительны, чтобы превышения температуры машины могли достигнуть установившихся значений, а периоды остановки на­столько длительны, что все части ее охлаждаются до температуры окружающей среды.

Стандартизованы следующие продолжительности рабочего периода 10, 30, 60 и 90 мин. Они указываются в обозначении режи­ма, например, S2-10 мин.

В подобном режиме работают электродвигатели привода ме­ханизмов разводки мостов, подъема щитов плотин, опускания шлю­зов, поворота лотков в инкубаторах и др.

Повторно-кратковременным режимом работы (S3) называ­ется режим, при котором кратковременные периоды неизменной номинальной нагрузки (рабочие периоды) чередуются с периодами отключения машины (паузами), причем как рабочие периоды, так и паузы не настолько длительны, чтобы превышения температуры могли достигнуть установившихся значений. В этом режиме работы продолжительность цикла не превышает 10 мин, и режим характери­зуется относительной продолжительностью включения (ПВ) в %,

Стандартные значения относительной продолжительности включения составляют 15, 25, 40 и 60% при общей продолжительно­сти цикла не больше 10 мин.

Пусковые потери в этом режиме практически не оказывают влияния на повышение температуры частей машины.

Рис. 1.2. Нагрузочная диаграмма механизма.(продолжительный режим)