Уточненное значение М 
может быть определено путем нахождения площади ограниченной графиком М 
(t), построенного на основе уточненной нагрузочной диаграммы.
Данный расчет произведен с применением программы MathCad-2000 Pro.
Программу расчета см. приложение 3.
Площадь ограниченная графиком М (t) при подъеме:
H 
.
Площадь ограниченная графиком М 
(t) при спуске:
.
Общая площадь:
.
Эквивалентный момент:
Hм.
Проверим двигатель по условиям нагрева и допустимой перегрузки:
Мэкв=33,748<Мном=47,747 Нм;
Мmax £2.5*Мном=2.5*47,747=119,368 Нм.
Итак, выбранный двигатель удовлетворяет данным условиям.
Расчет интегральных энергетических показателей электропривода за цикл работы.
Полезная работа совершенная ЭП за производственный цикл:
,
которую можно определить путем нахождения площади, ограниченной графиком зависимости 
.
Данный расчет произведен с помощью программы Mathcad 2000-Pro.
Программу расчета см. приложение 3.
Дж;
Дж.
Полезная работа за цикл:
= 2.597+1.968=4.565 
Дж.
Постоянные потери в двигателе:
,
где 
- полные номинальные потери,
-переменные номинальные потери.
Вт;
Вт.
Постоянные потери: 
1536-688.29= 847.85 Вт.
Постоянные потери энергии за цикл:
Дж.
Переменные потери энергии за цикл:
Дж,
где 
А.
Потери энергии за цикл:
Дж.
КПД за цикл:
.
Полученный КПД удовлетворяет требованиям электропривода.
Выводы по главе 4.
По рассчитанной ранее уточненной нагрузочной диаграмме путем нахождения площади, ограниченной графиком М2(t), было определено более точное значение Мэкв и проверен двигатель по нагреву и перегрузке. Оказалось, что двигатель удовлетворяет этим условиям. Также были рассчитаны интегральные энергетические показатели за цикл работы: полезная работа, потери и к.п.д.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
В данной работе был исследован и разработан электропривод подъемного механизма крана, предназначенного для подъема и опускания груза и совершающий движение по заданному циклу. Целью работы являлось закрепление, углубление и обобщение знаний в области теории электропривода путем решения комплексной задачи проектирования конкретного производственного механизма.
На основе исходных данных и технических требований была, в результате анализа, выбрана схема электропривода. Был сделан вывод, что наиболее рациональной системой в данном случае является система ТП-Д. Далее, по нагрузочным диаграммам был выбран двигатель постоянного тока серии 2П и произведена проверка по условиям нагрева и допустимой перегрузки. Оказалось, что выбранный двигатель удовлетворяет этим условиям. Также рассчитан силовой преобразователь и выбраны элементы мостовой реверсивной схемы: трансформатор, тиристоры, дроссель. Рассчитаны статические характеристики в замкнутой и разомкнутой системах, а также построена уточненная нагрузочная диаграмма за производственный цикл. Выбор структуры замкнутой системы, следуя рекомендациям, был остановлен на системе с подчиненным регулированием координат с применением настройки на технический оптимум. Разработана схема управления с применением релейной аппаратуры. Рассчитаны переходные процессы на ЭВМ, а их анализ, исходя из физических соображений, показал, что полученные динамические показатели соответствуют заданным. Работа заканчивается расчетом энергетических показателей электропривода. Рассчитаны работа за цикл, потери и КПД. Значение КПД вполне приемлемо для данной системы – 62,13%. Здесь же по уточненной нагрузочной диаграмме из главы 2. был еще раз проверен двигатель по условиям нагрева и перегрузки.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.
1. Справочник по электрическим машинам: В 2 т / под общей ред. И.П. Копылова и Б.К. Клокова т.1. – М.: Энергоиздат, 1988 г.
2. Соколов Н.П. и Елисеев В.А. Расчет по автоматизированному электроприводу. Выпуск VII М.: МЭИ, 1974 г. – 84 с.
3. Силовые полупроводниковые приборы: Справочник / Чебовский Л.Г. – М.: Энергоиздат, 1985 г. – 400 с.
4. Ключев В.И. Теория электропривода: Учебник для вузов. – М.: Энергоатомиздат, 1985 г. – 560 с.
5. Ключев В.И., Терехов В.М. Электропривод и автоматизация общепромышленных установок: Учебник для вузов. – М.: Энергия, 1980 г. – 360 с.
6. Моделирование систем на ЦВМ: Учебное пособие / под ред. Льготчикова В.В. – М.: МЭИ, 1993 г. – 119 с.
7. Курс лекций: основы электропривода: В 2 т / под ред. проф. Данилова П.Е. – Смоленск: Самиздат.
ПРИЛОЖЕНИЯ.
Приложение 1. Параметры для построения нагрузочной диаграммы двигателя за цикл при линейном изменении ЭДС
20-sim Experiment Description
===============================
Model: kurs4
Experiment: kurs4
Date: 05/23/02
Time: 22:43:49
Version: PC Version 2.3
License: Demonstration Version
may be distributed freely
| Пуск | Реверс |
| Parameters: =========== forder_1`k 1.139 forder_1`tau 0.038 gain_3`p 1.305 gain_2`p 1.305 relay_2`min -142.756 relay_2`max 142.756 relay_1`min -106.918 relay_1`max 106.918 att_2`d 0.125 att_1`d 2 fileinp_1`filename c:\d\data1.txt fileinp_1`col 1 | Parameters: =========== forder_1`k 1.139 forder_1`tau 0.038 gain_3`p 1.305 gain_2`p 1.305 relay_2`min -260,728 relay_2`max 260,728 relay_1`min 68.428 relay_1`max 68.428 att_2`d 0.125 att_1`d 1.095 fileinp_1`filename c:\d\data2.txt fileinp_1`col 1 |
Initial Conditions:
===================
forder_2`state 0
forder_1`state 0
intgrl_2`state 0
intgrl_1`state 0
Run Specifications:
===================
Integration Method Runge-Kutta-4
Start Time 0
Finish Time 12
Step Size 0.0001
Multiple Run Specifications:
============================
Multiple Run Type : Plain Multiple Run
Number Of Steps : 2
Plot Specifications:
====================
X-Axis Time 0 12
A gain_3`outp -150 150
B intgrl_1`outp -150 150
Приложение 2. Параметры для построения переходных процессов пуска электропривода в замкнутой системе с подчиненным регулированием координат
20-sim Experiment Description
===============================
Model: dvuhkon2
Experiment: dvuhkon3
Date: 05/28/02
Time: 06:39:05
Version: PC Version 2.3
License: Demonstration Version
may be distributed freely
| С учетом ОС | Без учета ОС |
| Parameters: =========== forder_2`k 1.139 forder_2`tau 0.047 forder_1`k 27.95 forder_1`tau 0.01 gain_3`p 1.305 gain_5`p 1.305 gain_1`p 0.056 gain_4`p 10.5125 gain_2`p 0.1 p_1`kp 4.247 pi_1`kp 0.7344 pi_1`tauI 0.047 limit_1`min -10 limit_1`max 10 fileinp_1`filename c:\data2\d1.txt fileinp_1`col 1 relay_2`min -10 relay_2`max 10 relay_1`min -81.93 relay_1`max 81.93 att_1`d 2 | Parameters: =========== forder_2`k 1.139 forder_2`tau 0.047 forder_1`k 27.95 forder_1`tau 0.01 gain_3`p 1.305 gain_5`p 0 gain_1`p 0.056 gain_4`p 10.5125 gain_2`p 0.1 p_1`kp 4.247 pi_1`kp 0.7344 pi_1`tauI 0.047 limit_1`min -10 limit_1`max 10 fileinp_1`filename c:\data2\d2.txt fileinp_1`col 1 relay_2`min -10 relay_2`max 10 relay_1`min -81.93 relay_1`max 81.93 att_1`d 2 |
Initial Conditions:
===================
intgrl_2`state 0
intgrl_1`state 0
forder_2`state 0
forder_1`state 0
pi_1`state 0
Run Specifications:
===================
Integration Method Runge-Kutta-4
Start Time 0
Finish Time 4
Step Size 0.0001
Multiple Run Specifications:
============================
Multiple Run Type : Plain Multiple Run
Number Of Steps : 2
Plot Specifications:
====================
X-Axis Time 0 4
A gain_3`outp 0 150
B intgrl_1`outp 0 150
Приложение 3. Расчет интегральный энергетических показателей.
 |
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ............................................................................................................. 3
1. ВЫБОР СХЕМЫ ЭЛЕКТРОПРИВОДА И СИЛОВЫХ ЭЛЕМЕНТОВ....... 5
1.1. Исходные данные для проектирования....................................................... 5
1.2. Выбор схемы электропривода..................................................................... 6
1.3. Расчет нагрузочных диаграмм и выбор двигателя.................................... 8
1.4. Выбор схемы и расчет элементов силового преобразователя................. 12
1.4.1. Выбор трансформатора.................................................................... 12
1.4.2. Выбор тиристоров............................................................................ 14
1.4.3. Выбор индуктивности дросселей..................................................... 15
1.4.4. Определение расчетных параметров силовой цепи ТП-Д.............. 16
2. РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ.......... 18
2.1. Расчет и построение статических характеристик в разомкнутой системе. 18
2.2. Выбор структуры замкнутой системы электропривода, расчет ее параметров. 23
2.2.1. Расчет контура тока.......................................................................... 23
2.2.2. Расчет контура скорости................................................................... 26
2.3. Расчет и построение статических характеристик в замкнутой системе.... 27
2.4. Разработка схемы управления электроприводом..................................... 28
3. АНАЛИЗ ДИНАМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ЗАМКНУТОЙ СИСТЕМЫ...... 31
3.1. Математическое описание электропривода............................................... 31
3.2. Расчет и построение переходных процессов............................................. 33
4. РАСЧЕТ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЭЛЕКТРОПРИВОДА... 35
4.1. Построение уточненной нагрузочной диаграммы двигателя за цикл..... 35
4.2. Проверка двигателя по нагреву и перегрузке по уточненной нагрузочной диаграмме.......................................................................................................... 35
4.3. Расчет интегральных энергетических показателей электропривода за цикл работы................................................................................................................ 36
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.................................................................................................... 38
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.................................................................................... 39
ПРИЛОЖЕНИЯ.................................................................................................... 40
Приложение 1. Параметры для построения нагрузочной диаграммы двигателя за цикл при линейном изменении ЭДС................................................................. 41
Приложение 2. Параметры для построения переходных процессов пуска электропривода в замкнутой системе с подчиненным регулированием координат........................................................................................................... 43
Приложение 3. Расчет интегральный энергетических показателей................ 46
Дата: 2019-05-29, просмотров: 245.
