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 электропривода:



 

Нагрузочная диаграмма электропривода:


 


 

  1. ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ ПРОВЕРКА ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ПО НАГРЕВУ И ПЕРЕГРУЗОЧНОЙ СПОСОБНОСТИ.

 

Для повторно-кратковременного режима работы эквивалентный момент Мэε рассчитываем поформуле:

Мэε =

= Мэ (ПВ),

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 самовентилируемого  двигателя на i - участке, рассчитываемый по формуле:

=
+ (1 -
)
,

где  ωi.ср – средняя угловая скорость на  i-м участке;

- коэффициент ухудшения охлаждения  при неподвижном роторе двигателя; принимаем =0,5.

 

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) =
;

Мном (ПВст=100%) =

Мэ (ПВст =100%);

следовательно, двигатель удовлетворяет условию нагрева.

Проверяем двигатель  по условию перегрузки:

Мmax 

  Мmax,доп ;

Из упрощенной нагрузочной  диаграммы  ;

 

 

 

 

 

 

 

Находим номинальную ЭДС статора АД:

Определяем критический  момент:

;

где   

Проверка по перегрузочной  способности при частотном управлении по закону :

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.

 

 

  1. 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

,  рад/с

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 характеристика выражается следующими формулами:

                   


                                                                    

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.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  1. Расчёт и построение искусственных механических характеристик, обеспечивающих выполнение необходимых технологических операций.

 

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

Информация о работе Электропривод крана