Электропривод крана
Автор работы: Пользователь скрыл имя, 24 Февраля 2013 в 16:13, курсовая работа
Описание работы
Электропривод канатной лебедки поворотного крана по системе ПЧ-АД.
Содержание работы
Описание работы механизма…………………………………………
Расчёт и построение скоростной и нагрузочной диаграмм механизма.
Определение расчетной мощности электродвигателя…………………
Выбор оптимального передаточного числа редуктора………………………..
Расчёт и построение упрощённых скоростной и нагрузочной диаграмм электропривода………………………………………………………………….
Предварительная проверка электродвигателя по нагреву и перегрузочной способности…………………………………………………………
Расчёт и построение естественных механических и электромеханических характеристик электродвигателя…………………………
Расчёт и построение искусственных механических характеристик, обеспечивающих выполнение необходимых технологических операций……..
Выбор регулировочного устройства для регулируемого электропривода….
Расчёт переходных процессов электропривода за цикл и построение кривых w(t), M(t), I(t), DP(t)…………………………………………………
Окончательная проверка двигателя по нагреву и перегрузочной способности…
Расчёт расхода электроэнергии за цикл и циклового КПД…………………
Заключение……………………………………………………………
Список использованной литературы………………………………
Файлы: 1 файл
мой курсовой ТЭП новейший.doc
— 1.50 Мб (Скачать файл)
Скоростная диаграмма
Нагрузочная диаграмма электропривода:
- ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ ПРОВЕРКА ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ПО НАГРЕВУ И ПЕРЕГРУЗОЧНОЙ СПОСОБ
НОСТИ.
Для повторно-кратковременного режима работы эквивалентный момент Мэε рассчитываем поформуле:
Мэε =
где Мi – электромагнитный момент двигателя на i – м участке упрощенной нагрузочной диаграммы электропривода;
ti – временной интервал i- го участка;
m – число рабочих участков в цикле;
- коэффициент охлаждения
где ωi.ср – средняя угловая скорость на i-м участке;
- коэффициент ухудшения
Все расчеты сведем в таблицу:
№ интервала |
, с |
|
|
, рад/с |
|
|
|
1 |
0,8 |
-1,121 |
1,01 |
48,15 |
0,854 |
0,6832 |
2 |
116 |
-0,797 |
73,68 |
96,3 |
1,0 |
116 |
3 |
0,7 |
-0,473 |
0,16 |
54,15 |
0,875 |
0,6125 |
4 |
0,2 |
-0,797 |
0,13 |
12 |
0,677 |
0,1354 |
5 |
0,1 |
-0,473 |
0,02 |
6 |
0,625 |
0,0625 |
6 |
0,8 |
11,902 |
113,33 |
48,15 |
0,854 |
0,6832 |
7 |
24,175 |
11,08 |
2967,88 |
96,3 |
1,0 |
24,175 |
8 |
0,7 |
10,258 |
73,66 |
54,15 |
0,875 |
0,6125 |
9 |
0,2 |
11,08 |
24,55 |
12 |
0,677 |
0,1354 |
10 |
0,1 |
10,258 |
10,52 |
6 |
0,625 |
0,0625 |
11 |
0,8 |
10,17 |
82,74 |
48,15 |
0,854 |
0,6832 |
12 |
49,175 |
9,43 |
4372,88 |
96,3 |
1,0 |
49,175 |
13 |
0,7 |
8,69 |
52,86 |
54,15 |
0,875 |
0,6125 |
14 |
0,2 |
9,43 |
17,78 |
12 |
0,677 |
0,1354 |
15 |
0,1 |
8,69 |
7,55 |
6 |
0,625 |
0,0625 |
16 |
0,8 |
6,718 |
36,11 |
48,15 |
0,854 |
0,6832 |
17 |
41,675 |
6,146 |
1574,20 |
96,3 |
1,0 |
41,675 |
18 |
0,7 |
5,574 |
21,75 |
54,15 |
0,875 |
0,6125 |
19 |
0,2 |
6,146 |
7,55 |
12 |
0,677 |
0,1354 |
20 |
0,1 |
5,574 |
3,11 |
6 |
0,625 |
0,0625 |
238 |
9441,48 |
237 |
Мэε =
Пересчитываем на стандартное значение ПВст :
Мэ (ПВст =100%)= Мэ (ПВ=40%)
Проверяем двигатель по условию нагрева:
Мэ (ПВст)
Мном (ПВст=100%) =
следовательно, двигатель удовлетворяет условию нагрева.
Проверяем двигатель по условию перегрузки:
Мmax
Из упрощенной нагрузочной диаграммы ;
Находим номинальную ЭДС статора АД:
Определяем критический момент:
где
Проверка по перегрузочной
способности при частотном
однако, так как превышение над допустимым моментом с учетом возможного понижения напряжения сети на 10 % не велико, то можем считать проверку по перегрузочной способности законченной.
- РАСЧЕТ И ПОСТРОЕНИЕ ЕСТЕСТВЕННЫХ МЕХАНИЧЕСКИХ И ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ.
Рассчитаем естественную механическую характеристику, используя уточненную формулу Клосса:
;
где
Определим критический момент для двигательного и генераторного режима:
Подставив все полученные данные, получим выражения для построения естественной механической характеристики:
Результаты расчетов сводим в таблицу:
S |
M, H*м | |
-2 |
314,010 |
-9,633 |
-1,9 |
303,543 |
-10,218 |
-1,8 |
293,076 |
-10,873 |
-1,7 |
282,609 |
-11,612 |
-1,6 |
272,142 |
-12,451 |
-1,5 |
261,675 |
-13,408 |
-1,4 |
251,208 |
-14,507 |
-1,3 |
240,741 |
-15,777 |
-1,2 |
230,274 |
-17,254 |
-1,1 |
219,807 |
-18,978 |
-1 |
209,340 |
-20,994 |
-0,9 |
198,873 |
-23,336 |
-0,8 |
188,406 |
-26,007 |
-0,7 |
177,939 |
-28,908 |
-0,6 |
167,472 |
-31,697 |
-0,5 |
157,005 |
-33,548 |
-0,466 |
155,958 |
-33,629 |
-0,4 |
146,538 |
-32,950 |
-0,3 |
136,071 |
-28,208 |
-0,25 |
130,838 |
-24,141 |
-0,2 |
125,604 |
-19,246 |
-0,15 |
120,371 |
-13,963 |
-0,1 |
115,137 |
-8,765 |
-0,08 |
113,044 |
-6,801 |
-0,05 |
109,904 |
-4,036 |
0 |
104,67 |
0 |
0,05 |
99,437 |
3,269 |
0,08 |
96,296 |
4,874 |
0,1 |
94,203 |
5,806 |
0,15 |
88,970 |
7,706 |
0,2 |
83,736 |
9,082 |
0,25 |
78,503 |
10,043 |
0,3 |
73,269 |
10,684 |
0,4 |
62,802 |
11,300 |
0,466 |
53,382 |
11,378 |
0,5 |
52,335 |
11,369 |
0,6 |
41,868 |
11,149 |
0,7 |
31,401 |
10,783 |
0,8 |
20,934 |
10,352 |
0,9 |
10,467 |
9,901 |
1 |
0,000 |
9,453 |
1,1 |
-10,467 |
9,022 |
1,2 |
-20,934 |
8,613 |
1,3 |
-31,401 |
8,228 |
1,4 |
-41,868 |
7,869 |
1,5 |
-52,335 |
7,534 |
1,6 |
-62,802 |
7,222 |
1,7 |
-73,269 |
6,932 |
1,8 |
-83,736 |
6,661 |
1,9 |
-94,203 |
6,409 |
2,0 |
-104,670 |
6,174 |
механическая характеристика.
Естественная
электромеханическая характерис
где
Результаты расчетов сводим в таблицу:
S |
,Ом |
,Ом |
,Ом |
,Ом |
,Ом |
,A |
,рад/с |
-2 |
-7,54 |
19,53 |
12,66 |
33,43 |
35,75 |
6,15 |
314,01 |
-1,9 |
-7,93 |
19,57 |
12,27 |
33,47 |
35,65 |
6,17 |
303,54 |
-1,8 |
-8,37 |
19,62 |
11,83 |
33,52 |
35,54 |
6,19 |
293,08 |
-1,7 |
-8,86 |
19,67 |
11,34 |
33,57 |
35,43 |
6,21 |
282,61 |
-1,6 |
-9,41 |
19,73 |
10,79 |
33,63 |
35,32 |
6,23 |
272,14 |
-1,5 |
-10,03 |
19,81 |
10,17 |
33,71 |
35,21 |
6,25 |
261,68 |
-1,4 |
-10,74 |
19,91 |
9,46 |
33,81 |
35,10 |
6,27 |
251,21 |
-1,3 |
-11,56 |
20,02 |
8,64 |
33,92 |
35,01 |
6,28 |
240,74 |
-1,2 |
-12,51 |
20,17 |
7,69 |
34,07 |
34,93 |
6,30 |
230,27 |
-1,1 |
-13,63 |
20,36 |
6,57 |
34,26 |
34,88 |
6,31 |
219,81 |
-1 |
-14,97 |
20,60 |
5,23 |
34,50 |
34,90 |
6,30 |
209,34 |
-0,9 |
-16,60 |
20,94 |
3,60 |
34,84 |
35,02 |
6,28 |
198,87 |
-0,8 |
-18,62 |
21,40 |
1,58 |
35,30 |
35,33 |
6,23 |
188,41 |
-0,7 |
-21,19 |
22,07 |
-0,99 |
35,97 |
35,98 |
6,11 |
177,94 |
-0,6 |
-24,55 |
23,09 |
-4,35 |
36,99 |
37,24 |
5,91 |
167,47 |
-0,5 |
-29,15 |
24,75 |
-8,95 |
38,65 |
39,67 |
5,55 |
157,01 |
-0,49 |
-31,11 |
25,56 |
-10,91 |
39,46 |
40,94 |
5,37 |
153,45 |
-0,4 |
-35,72 |
27,72 |
-15,52 |
41,62 |
44,42 |
4,95 |
146,54 |
-0,3 |
-45,70 |
33,75 |
-25,50 |
47,65 |
54,05 |
4,07 |
136,07 |
-0,25 |
-52,70 |
39,35 |
-32,50 |
53,25 |
62,39 |
3,53 |
130,84 |
-0,2 |
-61,46 |
48,58 |
-41,26 |
62,48 |
74,88 |
2,94 |
125,60 |
-0,15 |
-71,57 |
64,84 |
-51,37 |
78,74 |
94,02 |
2,34 |
120,37 |
-0,1 |
-78,84 |
94,63 |
-58,64 |
108,53 |
123,36 |
1,78 |
115,14 |
-0,08 |
-77,66 |
112,09 |
-57,46 |
125,99 |
138,48 |
1,59 |
113,04 |
-0,05 |
-64,77 |
143,17 |
-44,57 |
157,07 |
163,27 |
1,35 |
109,90 |
0 |
-0,16 |
177,00 |
20,04 |
190,90 |
191,95 |
1,15 |
104,68 |
0,05 |
64,77 |
143,17 |
84,97 |
157,07 |
178,58 |
1,23 |
99,44 |
0,08 |
77,66 |
112,09 |
97,86 |
125,99 |
159,53 |
1,38 |
96,30 |
0,1 |
78,84 |
94,63 |
99,04 |
108,53 |
146,93 |
1,50 |
94,20 |
0,15 |
71,57 |
64,84 |
91,77 |
78,74 |
120,92 |
1,82 |
88,97 |
0,2 |
61,46 |
48,58 |
81,66 |
62,48 |
102,82 |
2,14 |
83,74 |
0,25 |
52,70 |
39,35 |
72,90 |
53,25 |
90,28 |
2,44 |
78,50 |
0,3 |
45,70 |
33,75 |
65,90 |
47,65 |
81,33 |
2,71 |
73,27 |
0,4 |
35,72 |
27,72 |
55,92 |
41,62 |
69,71 |
3,16 |
62,80 |
0,49 |
31,11 |
25,56 |
51,31 |
39,46 |
64,73 |
3,40 |
55,89 |
0,5 |
29,15 |
24,75 |
49,35 |
38,65 |
62,68 |
3,51 |
52,34 |
0,6 |
24,55 |
23,09 |
44,75 |
36,99 |
58,06 |
3,79 |
41,87 |
0,7 |
21,19 |
22,07 |
41,39 |
35,97 |
54,83 |
4,01 |
31,40 |
0,8 |
18,62 |
21,40 |
38,82 |
35,30 |
52,47 |
4,19 |
20,93 |
0,9 |
16,60 |
20,94 |
36,80 |
34,84 |
50,67 |
4,34 |
10,47 |
1 |
14,97 |
20,60 |
35,17 |
34,50 |
49,27 |
4,47 |
0,00 |
1,1 |
13,63 |
20,36 |
33,83 |
34,26 |
48,15 |
4,57 |
-10,47 |
1,2 |
12,51 |
20,17 |
32,71 |
34,07 |
47,23 |
4,66 |
-20,93 |
1,3 |
11,56 |
20,02 |
31,76 |
33,92 |
46,47 |
4,73 |
-31,40 |
1,4 |
10,74 |
19,91 |
30,94 |
33,81 |
45,83 |
4,80 |
-41,87 |
1,5 |
10,03 |
19,81 |
30,23 |
33,71 |
45,28 |
4,86 |
-52,34 |
1,6 |
9,41 |
19,73 |
29,61 |
33,63 |
44,81 |
4,91 |
-62,80 |
1,7 |
8,86 |
19,67 |
29,06 |
33,57 |
44,40 |
4,95 |
-73,27 |
1,8 |
8,37 |
19,62 |
28,57 |
33,52 |
44,04 |
5,00 |
-83,74 |
1,9 |
7,93 |
19,57 |
28,13 |
33,47 |
43,72 |
5,03 |
-94,20 |
2,0 |
7,54 |
19,53 |
27,74 |
33,43 |
43,44 |
5,06 |
-104,67 |
электромеханическая характеристика.
- Расчёт и построение искусственных механических характеристик, обеспечивающих выполнение необходимых технологических оп
ераций.
Расчет искусственных механических характеристик производим по формулам:
где - абсолютное критическое скольжение, определяемое как:
где
a - относительная частота питающего двигатель напряжения;
Расчёт механической характеристики для a=1:
Произведём расчёт механической характеристики для частоты, которая обеспечит необходимую пониженную скорость.
Расчёт механической характеристики для a=0,125:
Результаты расчетов сводим в таблицу:
ω , рад/с |
М, Н*м |
ω , рад/с |
М, Н*м | ||
при a=1 |
при a=0,125 | ||||
-2,0 |
314,01 |
-7,10 |
-2,0 |
222,42 |
-7,10 |
-1,8 |
293,08 |
-7,76 |
-1,8 |
201,49 |
-7,76 |
-1,6 |
272,14 |
-8,54 |
-1,6 |
180,56 |
-8,54 |
-1,4 |
251,21 |
-9,45 |
-1,4 |
159,62 |
-9,45 |
-1,2 |
230,27 |
-10,52 |
-1,2 |
138,69 |
-10,52 |
-1 |
209,34 |
-11,72 |
-1 |
117,75 |
-11,72 |
-0,9 |
198,87 |
-12,34 |
-0,9 |
107,29 |
-12,34 |
-0,8 |
188,41 |
-12,94 |
-0,8 |
96,82 |
-12,94 |
-0,7 |
177,94 |
-13,46 |
-0,7 |
86,35 |
-13,46 |
-0,6 |
167,47 |
-13,79 |
-0,6 |
75,89 |
-13,79 |
-0,5525 |
162,50 |
-13,84 |
-0,5525 |
70,91 |
-13,84 |
-0,5 |
157,01 |
-13,77 |
-0,5 |
65,42 |
-13,77 |
-0,4 |
146,54 |
-13,15 |
-0,4 |
54,95 |
-13,15 |
-0,3 |
136,07 |
-11,61 |
-0,3 |
44,48 |
-11,61 |
-0,2 |
125,60 |
-8,86 |
-0,2 |
34,02 |
-8,86 |
-0,1 |
115,14 |
-4,85 |
-0,1 |
23,55 |
-4,85 |
-0,05 |
109,90 |
-2,48 |
-0,05 |
18,32 |
-2,48 |
0 |
104,67 |
0 |
0 |
13,08 |
0 |
0,05 |
99,44 |
2,48 |
0,05 |
7,85 |
2,48 |
0,1 |
94,20 |
4,85 |
0,1 |
2,62 |
4,85 |
0,2 |
83,74 |
8,86 |
0,2 |
-7,85 |
8,86 |
0,3 |
73,27 |
11,61 |
0,3 |
-18,32 |
11,61 |
0,4 |
62,80 |
13,15 |
0,4 |
-28,78 |
13,15 |
0,5 |
52,34 |
13,77 |
0,5 |
-39,25 |
13,77 |
0,5525 |
46,84 |
13,84 |
0,5525 |
-44,75 |
13,84 |
0,6 |
41,87 |
13,79 |
0,6 |
-49,72 |
13,79 |
0,7 |
31,40 |
13,46 |
0,7 |
-60,19 |
13,46 |
0,8 |
20,93 |
12,94 |
0,8 |
-70,65 |
12,94 |
0,9 |
10,47 |
12,34 |
0,9 |
-81,12 |
12,34 |
1 |
0,00 |
11,72 |
1 |
-91,59 |
11,72 |
1,2 |
-20,93 |
10,52 |
1,2 |
-112,52 |
10,52 |
1,4 |
-41,87 |
9,45 |
1,4 |
-133,45 |
9,45 |
1,6 |
-62,80 |
8,54 |
1,6 |
-154,39 |
8,54 |
1,8 |
-83,74 |
7,76 |
1,8 |
-175,32 |
7,76 |
2,0 |
-104,67 |
7,10 |
2,0 |
-196,26 |
7,10 |
Искусственные механические характеристики.
При реализации закона частотного управления y1 = const необходимо обеспечивать на обмотках статора АД фазное напряжение:
где
Подставив все необходимые данные в формулы, получим выражения для расчета зависимости U(Sa):
Результаты расчетов сводим в таблицу:
|
при a=1 | ||||
-0,5525 |
-26,55 |
405,33 |
419,28 |
196,20 |
-0,5 |
-29,15 |
403,87 |
417,87 |
196,14 |
-0,4 |
-35,72 |
399,45 |
413,64 |
195,98 |
-0,3 |
-45,70 |
390,46 |
405,16 |
195,71 |
-0,2 |
-61,46 |
368,36 |
384,48 |
195,20 |
-0,1 |
-78,84 |
299,74 |
319,07 |
193,94 |
-0,05 |
-64,77 |
227,42 |
245,40 |
193,06 |
0 |
0,00 |
177,00 |
191,97 |
197,67 |
0,05 |
64,77 |
227,42 |
255,84 |
201,28 |
0,1 |
78,84 |
299,74 |
328,90 |
199,92 |
0,2 |
61,46 |
368,36 |
390,88 |
198,46 |
0,3 |
45,70 |
390,46 |
409,69 |
197,90 |
0,4 |
35,72 |
399,45 |
417,11 |
197,62 |
0,5 |
29,15 |
403,87 |
420,68 |
197,46 |
0,5525 |
26,55 |
405,33 |
421,83 |
197,39 |
при a=0,125 | ||||
-0,5525 |
-26,55 |
405,33 |
440,45 |
25,76 |
-0,5 |
-29,15 |
403,87 |
438,27 |
25,71 |
-0,4 |
-35,72 |
399,45 |
432,09 |
25,59 |
-0,3 |
-45,70 |
390,46 |
420,64 |
25,40 |
-0,2 |
-61,46 |
368,36 |
395,15 |
25,08 |
-0,1 |
-78,84 |
299,74 |
324,37 |
24,65 |
-0,05 |
-64,77 |
227,42 |
260,02 |
25,57 |
0 |
0,00 |
177,00 |
250,11 |
32,19 |
0,05 |
64,77 |
227,42 |
330,87 |
32,54 |
0,1 |
78,84 |
299,74 |
395,19 |
30,03 |
0,2 |
61,46 |
368,36 |
442,58 |
28,09 |
0,3 |
45,70 |
390,46 |
454,40 |
27,44 |
0,4 |
35,72 |
399,45 |
458,03 |
27,13 |
0,5 |
29,15 |
403,87 |
459,26 |
26,95 |
0,5525 |
26,55 |
405,33 |
459,52 |
26,88 |