Курсовая с практикой на тему Проектирование электропривода (Вариант 2)

Содержание:

ВВЕДЕНИЕ 3
1 ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ ВЫБОР ДВИГАТЕЛЯ 5
1.1 Определение времени работы и нагрузок привода 5
1.2 Определение приведённого значения момента на валу двигателя 9
1.3 Определение мощности двигателя 13
2 УТОЧНЁННЫЙ ВЫБОР ДВИГАТЕЛЯ 16
2.1 Определение динамического момента двигателя 16
2.2 Проверка выбранного двигателя по условиям перегрузки и перегрева 20
2.3 Построение механической характеристики двигателя 22
2.4 Построение искусственных механических характеристик двигателя 26
2.5 Расчёт пусковых сопротивлений двигателя 28
2.6 Построение характеристик переходного процесса двигателя 29
2.7 Разработка схемы управления приводом кранового механизма 37
ЛИТЕРАТУРА 42

Введение:

В данном курсовом проекте рассматриваются вопросы, связанные с проектированием электропривода кранового механизма. Подъемные краны могут быть отнесены к многодвигательному приводу, поскольку механизм передвижения крана, механизм перемещения тележки, механизм подъема и опускания груза приводятся в движение индивидуальными электрическими двигателями. Конструкция крана может определяться спецификой технологического процесса предприятия. Электрооборудование кранов, как правило, эксплуатируется в достаточно тяжёлых условиях: повышенная запыленность и загазованность, повышенная температура или резкие колебания температуры, высокая влажность и т. п.
Главной задачей проектирования электропривода является определение мощности и выбор электродвигателя и дальнейшая его проверка по условиям работы.
В ходе выполнения курсового проектирования необходимо выполнить следующее:
1. Выбрать двигатель для привода кранового механизма.
2. Выполнить проверку выбранного двигателя по условиям перегрузки и перегрева.
3. Разработать схемы управления для автоматизированного электропривода кранового механизма.
Производство кранового электрооборудования стало одной из важнейших отраслей электротехнической промышленности. При этом использованием и эксплуатацией кранового электрооборудования занимаются десятки проектно-конструкторских организаций и сотни предприятий различных отраслей народного хозяйства, следовательно, особую значимость приобретает выпуск систематизированной информационно-технической литературы, охватывающей все стороны использования и эксплуатации электрооборудования грузоподъемных машин.
Для проведения практических инженерных расчетов в настоящее время созданы и внедрены в практику новые прогрессивные и доступные для широкого круга работников методы проектирования большинства крановых электроприводов, отражающие современные направления оптимизации систем и их технико-экономического обоснования.

Заключение:

1 ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ ВЫБОР ДВИГАТЕЛЯ 1.1 Определение времени работы и нагрузок привода Механическая часть кранового электропривода имеет кинематическую схему, изображённую на рис. 1. Рисунок 1 – Кинематическая схема кранового механизма: Д – двигатель; М – муфта; Р – редуктор; Б – барабан; П – полиспаст; Г – груз 1. Грузоподъемность лебедки G, кН –410. 2. Вес грузозахватного устройства G0, кН –16. 3. Диаметр барабана Dб, м –0,55. 4. Скорость подъема и опускания груза Vн, м/с –0,25. 5. Ускорение (замедления) приработе с грузом а1,м/с2–0,2. 6. Ускорение (замедления) приработе без груза а0,м/с2–0,3. 7. Кратность полиспаста iп, о.е –7. 8. Передаточное число редуктора iр, о. е –15,75. 9. Длительность цикла tц, сек – 500. 10. КПД редуктора р, о.е;– 0,86 11. КПД полиспаста п, о.е;– 0,98 12. КПД барабана б, о.е – 0,94 13. Высота подъема Н, м – 9. 14. Продолжительность включения механизма ПВ, % – 40. Работа проектируемого электрического привода может быть представлена следующей нагрузочной диаграммой и диаграммой скорости (рис. 1.1.1). Периоды работы на нагрузочной диаграмме сочетаются с периодами пауз. При этом на каждом участке работы привода движение груза осуществляется с заданной линейной скоростью Vн. В первую очередь необходимо определить время пуска привода, при этом предполагаем, что время пуска привода равно времени его торможения. Привод работает под нагрузкой на участках 1 и 2 нагрузочной диаграммы Время пуска и время торможения привода при работе с нагрузкой на участках 1 и 2 определяем как: (1.1) ЗдесьVн – заданная линейная скорость перемещения груза, согласно исходным данным равная 0,25 м/с; а1 – ускорение (замедления) при работе с грузом, м/с2 согласно исходным данным равное 0,2: Аналогичным образом определяем время пуска и время торможения приводапри работе без нагрузки, что наблюдается на участках 3 и 4 нагрузочной диаграммы: с

В ходе выполнения курсового проекта было выполнено проектирование электропривода для кранового механизма, которое включало в себя решение следующих задач: 1) предварительное определения нагрузок и времени функционирования электропривода на базе нагрузочной диаграммы и диаграммы скорости, по которым было произведено предварительное определение эквивалентного (среднеквадратического) значение момента на валу двигателя и значение мощности, приведённое к мощности двигателя, предназначенного на стандартную продолжительность работы с ПВст=40 %. Был предварительно выбран двигатель марки 4MTH280M6; 2) уточнение нагрузочной диаграммы с учётом динамического момента, необходимого для обеспечения заданных ускорений и замедлений привода. С помощью данной нагрузочной диаграммы была произведена проверка выбранного двигателя марки 4MTH280M10по условиям перегрузки и перегрева. На основании результатов данных проверок был сделан вывод о том, что мощности двигателя марки 4MTH355M6достаточно. 3) для выбранной марки двигателя 4MTH280M6 были построены естественные статические механические характеристики для прямого и реверсивного пуска, были построены искусственные характеристики, необходимые для определения значений пусковых сопротивлений; 4) построены графики изменения значений развиваемого двигателем механического момента, скорости вращения ротора и тока ротора в ходе переходного процесса. В качестве переходного процесса рассматривался запуск двигателя при подъёме с грузом, самый тяжелый режим запуска двигателя. Построение графиков изменения тока ротора, скорости вращения двигателя и развиваемого им механического момента был необходим для анализа характера переходных процессов в приводе при его запуске, а так же для определения времени запуска двигателя. 5) предложен вариант схемы управления электрическим приводом контроллера типа ТСА. В целом предложенная схема автоматизированного электропривода, разработанная в ходе курсового проектирования, удовлетворяет требованиям исходных данных.

Фрагмент текста работы:

1 ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ ВЫБОР ДВИГАТЕЛЯ 1.1 Определение времени работы и нагрузок привода Механическая часть кранового электропривода имеет кинематическую схему, изображённую на рис. 1. Рисунок 1 – Кинематическая схема кранового механизма: Д – двигатель; М – муфта; Р – редуктор; Б – барабан; П – полиспаст; Г – груз 1. Грузоподъемность лебедки G, кН –410. 2. Вес грузозахватного устройства G0, кН –16. 3. Диаметр барабана Dб, м –0,55. 4. Скорость подъема и опускания груза Vн, м/с –0,25. 5. Ускорение (замедления) приработе с грузом а1,м/с2–0,2. 6. Ускорение (замедления) приработе без груза а0,м/с2–0,3. 7. Кратность полиспаста iп, о.е –7. 8. Передаточное число редуктора iр, о. е –15,75. 9. Длительность цикла tц, сек – 500. 10. КПД редуктора р, о.е;– 0,86 11. КПД полиспаста п, о.е;– 0,98 12. КПД барабана б, о.е – 0,94 13. Высота подъема Н, м – 9. 14. Продолжительность включения механизма ПВ, % – 40. Работа проектируемого электрического привода может быть представлена следующей нагрузочной диаграммой и диаграммой скорости (рис. 1.1.1). Периоды работы на нагрузочной диаграмме сочетаются с периодами пауз. При этом на каждом участке работы привода движение груза осуществляется с заданной линейной скоростью Vн. В первую очередь необходимо определить время пуска привода, при этом предполагаем, что время пуска привода равно времени его торможения. Привод работает под нагрузкой на участках 1 и 2 нагрузочной диаграммы Время пуска и время торможения привода при работе с нагрузкой на участках 1 и 2 определяем как: (1.1) ЗдесьVн – заданная линейная скорость перемещения груза, согласно исходным данным равная 0,25 м/с; а1 – ускорение (замедления) при работе с грузом, м/с2 согласно исходным данным равное 0,2: Аналогичным образом определяем время пуска и время торможения приводапри работе без нагрузки, что наблюдается на участках 3 и 4 нагрузочной диаграммы: с