На бирже курсовых и дипломных проектов можно найти образцы готовых работ или получить помощь в написании уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ, диссертаций, рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Результат поиска


Наименование:


курсовая работа Электрический привод производственного механизма!!! Внимание работа не полная!!!

Информация:

Тип работы: курсовая работа. Добавлен: 24.04.2012. Сдан: 2011. Страниц: 8. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):


ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РФ                             ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

 
 
 
Электротехнический  институт
Направление 551300 - Электротехника, электромеханика  и электротехнологии

Кафедра электропривода и электрооборудования

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРИВОД ПРОИЗВОДСТВЕННОГО  МЕХАНИЗМА

 
Пояснительная записка к курсовому проекту  по дисциплине
«Электрический  привод»

ФЮРА .000000.000.ПЗ

Студент группы 7А22                                 ______________ 

                                                   подпись
                                          ______________   
                                                дата 

Руководитель
Профессор                            ______________  
                                                                                                                      подпись 

                                          ______________
                                                дата 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Томск – 2005
 

СОДЕРЖАНИЕ
   
ВВЕДЕНИЕ______________________________________________________ 3
1.ВЫБОР ДВИГАТЕЛЯ НА ОСНОВАНИИ ТЕХНИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ_ 4
2.РАСЧЁТ И ПОСТРОЕНИЕ ЕСТЕСТВЕННЫХ МЕХАНИЧЕСКИХ И ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ДВИГАТЕЛЯ_________ 8
3.ВЫБОР СПОСОБА ПУСКА И РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОРОСТИ  В ПРЕДЕЛАХ ЦИКЛА_______________________________________________ 10
4.ВЫБОР ЯЩИКА СОПРОТИВЛЕНИЙ______________________________ 12
5.РАСЧЁТ  МЕХАНИЧЕСКИХ  ХАРАКТЕРИСТИК   РАБОЧИХ РЕЖИМАХ И В РЕЖИМЕ ТОРМОЖЕНИЯ ПРОТИВОВКЛЮЧЕНИЕМ_________________________________________ 14
6. РАСЧЁТ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ  ?=f(t), М=f(t) ЗА ЦИКЛ РАБОТЫ И ПОСТРОЕНИЕ НАГРУЗОЧНОЙ ДИАГРАММЫ ЭЛЕКТРОПРИВОДА______________________________________________ 16
7.ПРОВЕРКА ДВИГАТЕЛЯ ПО НАГРЕВУ____________________________ 22
8.ОПИСАНИЕ  РЕЛЕЙНО-КОНТАКТОРНОЙ СХЕМЫ_________________ 24
ЗАКЛЮЧЕНИЕ___________________________________________________ 26
СПИСОК  ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ______________________ 27
   
 
 
 

                                                        ВВЕДЕНИЕ 

    Электрическим приводом называется  электромеханическое устройство, предназначенное  для приведения в движение  рабочих органов машин и управления  их технологическими процессами, состоящее из передаточного, электродвигательного, преобразовательного и управляющего устройств.
    Электропривод является преобразователем  электрической энергии  в механическую. Кроме функции преобразования  энергии, на электропривод возлагается  важная функция управления технологическим процессом  приводимого в движение механизма. Электропривод органически сливается с приводимым в движение исполнительным механизмом в единую электромеханическую систему, от физических свойств которой зависят производительность, динамические нагрузки, точность выполнения технологических операций и ряд других очень важных факторов. Открываются широкие возможности для формирования путем воздействия на систему управления электроприводом заданных законов движения рабочих органов машин, осуществления связанного автоматического управления взаимодействующими в технологическом процессе механизмами, оптимизации их работы по тем или иным критериям.
      В данном курсовом проекте  спроектирован электропривод производственного  механизма, на базе двигателя постоянного тока, удовлетворяющий заданным параметрам и режимам работы. В качестве передаточного устройства используется редуктор, а в качестве управляющего используется командоаппарат.
 

1. ВЫБОР ДВИГАТЕЛЯ НА ОСНОВАНИИ ТЕХНИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ
Данные  для построения диаграмм:
n1 = 80 об/мин – частота вращения на 1 рабочей ступени.
t1 = 25 с – время работы на 1 ступени.
n2 = 20 об/мин – частота вращения на 2 ступени.
t2 = 50 с – время работы на 2 ступени.
t0 = 5 с – время паузы.
Характер  нагрузки – активный.
Ммех. = 1000 Н?м – момент нагрузки (механизма) на валу двигателя,
?перед. = 0.98 – коэффициент полезного действия передачи,
Јмех. = 20 кг?м2 – момент инерции механизма. 

1.1.Построение диаграммы скорости и нагрузочной диаграммы производственного       механизма.

Рисунок 1 Диаграмма скорости производственного механизма 
 


Рисунок 2 Нагрузочная диаграмма производственного механизма 

1.2. Расчет мощности электродвигателя и выбор его по каталогу.
1.3. Определяем продолжительность включения: 

%
 

   Выбираем  из стандартного ряда ближнее по величине, значение продолжительности включения:
   ПВкат =100%
1.4.Определим диапазон регулирования:
   

1.5.Определяем среднеквадратичное значение мощности за время работы на основании тахограммы и нагрузочной диаграмм:
 кВт,

где m – число рабочих участков в цикле;
- время работы на i-м участке цикла;
 - коэффициент ухудшения теплоотдачи на i-м участке цикла;
- мощность нагрузки на валу  механизма на i-м участке цикла.
- угловая скорость на i-м участке 

   1.6.Определение значений угловых скоростей по ступеням:
рад/с,

рад/с.

   1.7.Определение мощности по ступеням:

- первая ступень
 кВт,

- вторая ступень
 кВт.
 
 
 

   1.8.Определим коэффициенты ухудшения теплоотдачи по ступеням по выражению:
,где  - коэффициент ухудшения теплоотдачи при неподвижном якоре (роторе), принимаемый для двигателей закрытого исполнения без принудительного охлаждения ?0 = 0.95;
Для первого  участка
,

Для второго  участка
.
 

   1.9.Среднеквадратичное значение мощности:
.

1.10.Делаем пересчет среднеквадратичной мощности двигателя на выбранное стандартное значение ПВ=100% 

 кВт,

1.11.Определяем расчетную мощность электрического двигателя:

где  kЗ = (1.1 ? 1.3) - коэффициент запаса;
?мех – КПД передачи при nмакс,
Принимаем kЗ=1.25.
кВт.
 

1.12. Выбор двигателя.
          Выбираем двигатель постоянного тока с независимым возбуждением, имеющий следующие паспортные данные (табл. 1).
                                                                                                         Таблица 1.
Тип UH, В РН, кВт nН, об/мин IH, A Rя+Rд.п., Ом J, кг?м2
Д-31 220 12 1360 64 0.194 0.3
 
1.13.Определим передаточное отношение редуктора:
,

где – номинальная угловая скорость вращения двигателя.
Следовательно
.

1.14.Принимаем передаточное отношение редуктора из стандартного ряда передаточных чисел:
iр.ст =16 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2.РАСЧЁТ И ПОСТРОЕНИЕ ЕСТЕСТВЕННЫХ МЕХАНИЧЕСКИХ И ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ДВИГАТЕЛЯ. 

    2.1.Определяем сопротивление якоря горячее:
 Ом,

где ? – перегрев обмоток двигателя относительно начальной температуры (15°С), град. Принимаем  ? = 75°С.
1.16.Определяем коэффициент полезного действия при номинальной нагрузке:
.

2.2.Определяем коэффициент ЭДС двигателя
.

2.3.Определяем номинальный момент на валу двигателя
 Н·м.

2.4.Определяем электромагнитный момент, соответствующий номинальному току:
 Н·м.

2.5.Определяем момент трения на валу электродвигателя
 Н·м.

2.6.Определяем скорость идеального холостого хода
 рад/с.

2.7.Определяем скорость вращения по ступеням
,

,

или
,
 

.
 

2.8.Определяем момент статический по ступеням.
В 1 квадранте (двигательный режим работы) момент ступени определяется по выражению

М с1 = М ступ1 + М с.дв = 63.776 + 7.351 = 71.127 Н·м.
В 1 квадранте (генераторный режим работы – противовключение) момент ступени определяется по выражению

М с2 = М ступ2 + М с.дв = 63.776 + 7.351 = 71.127 Н·м. 

2.9. Проведем расчет естественных электромеханической ?=f(I) и    механической ?=f(М) характеристик двигателя (рис.3).
Выражения для  расчета электромеханической и  механической характеристик имеют  вид
.

Т.к. между током и моментом у двигателя постоянного тока независимого возбуждения имеется линейная зависимость М=с·I, то для получения механической характеристики достаточно пересчитать по оси Х численные значения токов на значения моментов. Расчетные данные сведем в таблицу 2. 

                 Таблица 2.
        I, A 0 Iн = 64 2·Iн=128
        M, Н·м 0 91.61 183.22
        ?, рад/с 153.695 142.419 119.866
 

Рисунок 3 Естественные электромеханическая ?=f(I) и механическая ?=f(М) характеристики двигателя 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3.РАСЧЁТ И ВЫБОР ПО КАТАЛОГУ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ ИЛИ ПУСКОВЫХ И РЕГУЛИРОВОЧНЫХ РЕОСТАТОВ.
 
3.1.Определяем наибольшие пусковые ток и момент. Для двигателей обычного исполнения эти величины определяются из условия
I пуск  = (1.5 ? 3) • I н =3• I н = 3 • 64 = 192 А,
М пуск  = с • I пуск = 1.431 • 192 = 274.83  Н·м.  
3.2. Определяем ток и момент переключения из условия
I пер = 1.2 • I н = 1.2 • 64 = 76.8 А,
 Н·м.

3.3. Определяем необходимые сопротивления якорной цепи для пусковых и рабочих ступеней характеристик:

Сопротивление якорной цепи для пусковой характеристистики (пуск в одну ступень):
     В момент пуска ? = 0 , следовательно:

А требуемое  добавочное сопротивление якорной  цепи для первой ступени пусковой характеристики равно:
 Ом.
 

Определяем необходимые  сопротивления якорной цепи для  рабочих ступеней.
     Для первой рабочей ступени при моменте нагрузки Мс1 = 71.127 Н·м необходимо обеспечить скорость ?и1= 134.041 рад/с. Добавочное сопротивление ступени определяется из выражения  

,  

 

R я .ст1= 0.566 Ом.
 Ом.
 
 
 

      Для второй рабочей ступени  при моменте нагрузки Мс2 = 71.127 Н·м необходимо обеспечить скорость ?и2 = 33.51 рад/с. Добавочное сопротивление ступени определяется из выражения  
 

,  


 Ом.

 Ом.

3.4. Для полученных значений добавочных сопротивлений построим рабочие механические характеристики по ступеням. Расчетные данные сведем в табл.3. 

Таблица 3.
Пусковая  характеристика 1 ступень
М, Н·м 0 144 274.83
?, рад/с 153.7 74.5 0
Первая  рабочая ступень
М, Н·м 0 71 274.83
?, рад/с 153.7 134 74.5
Вторая  рабочая ступень 
М, Н·м 0 71.127 91
?, рад/с 153.7 33.51 0
По данным табл.3 строим пусковые, первой, второй и третьей ступени механические характеристики (см. рис.4).

Рисунок 4 Механические характеристики двигателя:
1 – первая ступень  пусковой характеристики
2 – рабочая характеристика первой ступени
3 – рабочая характеристика второй ступени
3.5.Определяем токи по ступеням:
                        для первой ступени
 А.

                        для второй ступени 

                                              А.
Сопротивления Rст1 и Rст2 включены последовтельно

3.6.Определяем продолжительности включений.
.

Определяем продолжительность  включения для ступеней:
%;

%.

3.7.Определяем расчетные токи, средние за время работы:
 А.

 А;

3.8. Определяем каталожный ток для каждой ступени:
А;

А;

      4.Выбор ящика сопротивлений.
                          А.
4.1. Выбираем ящики сопротивлений по наибольшему току, удовлетворяющему условию Iдоп > Iкат.расч:
Rст1 = 0.314 Ом,    R`ст2 = 2.896 Ом.  
Для первой ступени выбираем ящик сопротивлений №80
Продолжительный ток, А
Сопротивление ящика, Ом Сопротивление элемента, Ом
Число элементов
54 1.60 0.080 20
Соединяем 4 сопротивления  последовательно, каждое по 0.080 Ом 


Схема соединения элементов показана на рис.5 

 

Рисунок 5 Схема соединения элементов для Rст1 

Для второй ступени  выбираем ящик сопротивлений №75
Продолжительный ток, А
Сопротивление ящика, Ом Сопротивление элемента, Ом
Число элементов
39 3 0.075 40
Соединяем 39 сопротивлений  последовательно, каждое по 0.075 Ом 

 

 

Рисунок 6 Схема соединения элементов для R`ст2 

4.2. Расчет электромеханических и механических характеристик для двигательного и тормозного режимов.
      Так как полученные значения  сопротивлений практически не  отличаются от расчетных, то  не будем проводить пересчет механических характеристик двигателя.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

5.РАСЧЁТ МЕХАНИЧЕСКИХ  ХАРАКТЕРИСТИК  РАБОЧИХ РЕЖИМАХ И В РЕЖИМЕ ТОРМОЖЕНИЯ ПРОТИВОВКЛЮЧЕНИЕМ. 

5.1.После работы на двух заданных скоростях (?и1 и ?и2) двигатель необходимо затормозить до нулевой скорости.
      Примем  торможение противовключением. Расчёт механической характеристики торможения противовключением проводится на основании выражения:
.

Определяем необходимое  сопротивление якорной цепи для  режима торможения противовключением. Для этого режима работы при начальном моменте торможения М, равному М = Мпуск = 183.22 Н·м, необходимо обеспечить скорость  ? = ?и2 = 33.52 рад/с.Добавочное сопротивление ступени определяется из выражения
,

 
,

Rдв.гор+ Rпв = 0.896 Ом;
Rдт=10.75 

Данные для  построения характеристики торможения противовключением заносим в табл.4.
         Таблица 4.
        М, Н·м -225.5 274.83
        ?, рад/с 0 33.51
 
Механические  характеристики для полного цикла  работы двигателя при активном характере нагрузки производственного механизма представлены на рис.7.

Рисунок 7 Механические характеристики полного цикла работы
1 – первая ступень  пусковой характеристики
2 – рабочая характеристика  первой ступени
3 – рабочая характеристика  второй ступени
4 – характеристика  торможения противовключением 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

6. РАСЧЁТ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ ?=f(t), М=f(t) ЗА ЦИКЛ РАБОТЫ И ПОСТРОЕНИЕ НАГРУЗОЧНОЙ ДИАГРАММЫ ЭЛЕКТРОПРИВОДА. 

6.1. Расчет переходных процессов проводим по выражениям
,

,

,

где Мнач, Iнач, ?нач – начальные значения соответственно момента, тока и скорости;
Мкон, Iкон, ?кон – конечные значения соответственно момента, тока и скорости;
t – текущее время, с;
 – электромеханическая постоянная  времени, с;
J? – суммарный момент инерции, кг·м2;
;

k=(0.5?1.3) – коэффициент, учитывающий момент инерции редуктора, принимаем k=1.3;
Jдв – момент инерции двигателя, кг·м2;
Jмех – момент инерции механизма, кг·м2;
 – передаточное число редуктора;
Ri – суммарное сопротивление якорной цепи на соответствующей характеристике, Ом;
с – коэффициент  ЭДС двигателя, .
 кг·м2.

6.2.Рассчитываем переходные процессы                 
     Характеристика  пусковой ступени
      Rяпуск1 = 1.146 Ом;
  с;

Мнач = Мпуск= 274.83 Н·м;   Мкон.фиктст1 = 71.127 Н·м.
При расчете  переходного процесса М=f(t) для первой пусковой характеристики в качестве конечного значения момента берется величина Мкон.фикт.
?нач=0;
рад/с.

Полученные значения начальных, конечных значений момента  и скорости подставляем в выражения  для расчета переходных процессов.


Полученные расчетные  значения заносим в табл. 5.
                                                 Таблица 5.
t, с 0 0.04 0.08 0.12 0.16 0.2 0.24 0.274
М, Н·м 274.83 246.475 222.067 201.056 182.97 167.402 154 144.087
?, рад/с 0 15.857 29.507 41.257 51.371 60.078 67.572 73.116
n, об/мин 0 151.5 281.911 394.169 490.801 573.982 645.585 698.553
По данным табл.5  строим графики переходных процессов М=f(t) и n=f(t) для режима пуска на первой рабочей ступени (см. рис.8).

Рисунок 8 График переходных процессов M=f(t), n=f(t) для пусковой характеристики 

Характеристика  первой рабочей ступени.
и т.д.................


Перейти к полному тексту работы


Скачать работу с онлайн повышением уникальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru


Смотреть полный текст работы бесплатно


Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.