Здесь можно найти образцы любых учебных материалов, т.е. получить помощь в написании уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ и 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 Расчётнографическая работа по "Электроприводу"

Информация:

Тип работы: курсовая работа. Добавлен: 17.07.2012. Сдан: 2011. Страниц: 8. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):


Министерство  образования и науки Российской Федерации 
Федеральное агентство по образованию
НГТУ
Кафедра ЭАПУ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Дисциплина: электропривод  
 

Расчётно–графическая  работа 

Вариант 24 
 
 
 
 
 
 
 


Выполнил:
Факультет: ФМА
Группа: ЭМА–61
Студент: Чернов К.Г. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Новосибирск
2009
Вариант № 24
Исходные  данные:
Механизм  подъёмного крана приводится в движение двигателем постоянного тока с независимым  возбуждением ДПТ НВ.
Параметры двигателя:
, ПВ=100%, р=2 , а=1.
Технические данные электропривода:
Тип                
Д808 кВт А об/мин об/мин Нм кг• Ом Ом
37 192 575 2300 1655 2 278 0.34 0.2
        n         Н
Ом А витков Вб м кг кг• м
44.4 3.93 1250 3.81 3 0.4 5000 19 260 10
 
Кинематическая  схема механизма: 


 

 
 

1-соединительные
    полумуфты
2-редуктор
Рис.1
Задача  № 1
    Привести моменты инерции движущихся инерционных масс привода к скорости вращения электродвигателя. Определить суммарный момент инерции расчетной эквивалентной механической схемы привода. При этом принять суммарный момент инерции соединительных муфт и шестерни редуктора, вращающихся со скоростью двигателя ?1, равным 0,1Jдв, а суммарный момент инерции соединительных муфт и шестерни редуктора, вращающихся со скоростью механизма ?2, равным 0,1J7 = 0,1Jб.
    Определить приведенные к скорости вращения электродвигателя моменты статического сопротивления для двух режимов работы электродвигателя:
а) двигательный режим – при подъеме груза;
б) генераторный (тормозной) режим – при спуске груза.
При этом КПД  механизма принять равным ?мех = 0,9, а КПД редуктора ?р = 0,95.
    Построить естественные скоростную и механическую характеристики электродвигателя. Указать на них величину установившихся скоростей вращения двигателя при подъеме и спуске груза. Определить соответствующие линейные скорости подъема и опускания груза.
    Построить пусковую диаграмму электродвигателя при питании его от сети с неизменным напряжением, равным номинальному. Определить величину сопротивлений пусковых ступеней, число их n берется из табл. 2.
    Определить сопротивление и построить искусственную реостатную механическую характеристику электродвигателя, обеспечивающую в режиме противовключения при спуске груза скорость вращения, равную 0,2.
    Определить скорость опускания груза, если электродвигатель будет работать на реостатной характеристике в режиме генераторного торможения с рекуперацией энергии в сеть с добавочным сопротивлением, рассчитанном в п.5.
    Определить сопротивление и построить механическую характеристику динамического торможения, обеспечивающую при начальной скорости торможения, равной установившейся скорости подъема (см.п.3), начальный тормозной момент, равный .
 
 
 
 
1. Приведение моментов инерции движущихся инерционных масс привода к скорости вращения двигателя.
Кинематическая  схема:
 
 
 
 
 
 
 
 

1-соединительные
    полумуфты
2-редуктор
Рис.2
Принимаем:
                           
                            
Моменты инерции  тех масс, которые вращаются со скоростью двигателя остаются без  изменений. Моменты инерции масс вращающихся со скоростью  приведём к скорости вращения электродвигателя, на основе равенства кинетических энергий в реальной и расчётной схемах. 

где - момент инерции шестерни редуктора, вращающейся со скоростью рабочего органа, приведенный к скорости вращения двигателя; - запас кинетической энергии шестерни реальной схемы; - запас кинетической энергии шестерни эквивалентной схемы.
Приравняем правые части равенства 1 и 2: 
 
 

Тогда: 
 
 
 

В системе ещё  присутствует масса груза, которая  также влияет на момент инерции барабана. 

Приравняем правые части равенств 10 и 11: 
 

где - момент инерции на валу механизма, создаваемый грузом.
Подставим 13 в 11: 
 

Так как левые  части равенства 14 и 15 равны: 
 
 

Определим суммарный  момент инерции расчётной эквивалентной  механической системы привода: 

Подставим 6, 7, 8, 9 и 18 в 19: 

Учтём равенства  и , тогда
 

Получаем эквивалентную  одномассовую схему:
Подставим численные  значения:
 



Рис.3
- момент статического сопротивления, приведённый к скорости вращения двигателя. 

2. Определить приведённые к скорости электродвигателя моменты статического сопротивления для двух режимов работы электродвигателя:
а) двигательный режим – при подъёме груза.
Приведение моментов статического сопротивления производится на основе равенства элементарных работ, выполняемых в реальной и эквивалентной  расчётной схемах. Рассмотрим нашу кинематическую схему на рис.2.
Работа, совершаемая  двигателем:
       (20)
где –время, в течение которого работает двигатель.
Работа, затрачиваемая  на вращение механизма:
               (21)
Необходимо учесть также часть работы, которую двигатель  затрачивает на потери в редукторе  и рабочем органе. Эти работы характеризуются  коэффициентами полезного действия: 

Работа, затрачиваемая  на подъём груза:
          (22)
С учётом потерь в механизме, получим: 

Подставляя 21 и 22 в 23 получим: 

Скорость груза  связана с угловой скоростью  вращения механизма. 

Подставив 25 в 24: 

Получаем: 

Приведем  к скорости вращения двигателя
С учётом потерь в редукторе: 

Подставив 20 и 21 в 27 получаем: 
 

Подставив 26 в 28 получим: 
 
 

б) Для генераторного (тормозного) режима – при спуске груза.
В данном режиме лебёдка отпускает груз под действием  силы тяжести. Сила тяжести совершает  работу, часть которой расходуется  в механизме, а остальная часть  расходуется на вращение двигателя, работающего в режиме генераторного  торможения.
Можно записать: 
 
 
 
 
 
 

3. Построить естественные скоростную и механическую характеристики электродвигателя. Указать на них величину установившихся скоростей вращения двигателя при подъеме и спуске груза. Определить соответствующие линейные скорости подъема и опускания груза.
Механические  характеристики электродвигателя представляют собой зависимость угловой скорости его вала от развиваемого электромагнитного  момента ?(М) в установившемся режиме работы. Скоростные характеристики ?(I) представляет собой зависимость угловой скорости от тока главной цепи двигателя в установившемся режиме работы [3, с.46].
При неизменных параметрах , , , , скоростная и механическая характеристики ДПТ НВ представляют собой прямые линии, построить которые можно по двум заданным координатным точкам ?, I (для скоростной характеристики) и ?, М (для механической).
Величину активных сопротивлений принимаем без  учета допустимого перегрева.
а) Уравнение  скоростной характеристики ДПТ имеет  вид:
,
где ? =   – угловая скорость вращения, с-1; – частота вращения, об/мин; – номинальное значение напряжения, подводимого к якорю двигателя, В; – номинальное значение магнитного потока машины, Вб; – суммарное сопротивление внутренней якорной цепи двигателя, Ом; , , – активные сопротивления собственно обмотки якоря, добавочных полюсов, Ом; – ток в якорной цепи, А;   – конструктивный коэффициент;   – число пар полюсов;   – число активных проводников обмотки якоря;   – число пар параллельных ветвей обмотки якоря. 

Найдем номинальную  угловую скорость вращения электродвигателя
?н = c-1
Найдем угловую  скорость вращения электродвигателя при  идеальном холостом ходе, когда ток  якоря равен нулю.
?0 = c-1
Естественная  скоростная характеристика проходит через  точки:
  А при ? = ?0 = c-1
  А при ? = ?н = c-1
Естественная  скоростная характеристика представлена на рисунке 2.
б) Механические характеристики ДПТ НВ определяются выражением:
? = ,
где – номинальное значение магнитного потока машины, Вб; = – суммарное сопротивление якорной цепи двигателя, Ом; – активное сопротивление добавочного во внешней цепи якоря, Ом; – электромагнитный момент двигателя, Нм. При = 0 имеем естественную механическую характеристику.
Расчет и построение механической характеристики двигателя  удобно выполнить по двум точкам: идеального холостого хода (? = ?0 и ) и номинального режима работы (? = ?н и ) [4, с.71].
Найдем электромагнитный момент двигателя при номинальном  режиме работы:
  Нм
Естественная  механическая характеристика проходит через точки:
 Нм при  ? = ?0 =   c-1
  Нм при  ? = ?н = c-1
Естественная  механическая характеристика представлена на рисунке 3.
Определим соответствующие  линейные скорости подъема и опускания  груза:
     ?под = 60 с-1
     ?сп = -70 с-1
4. Построить пусковую диаграмму электродвигателя при питании его от сети с неизменным напряжением, равным номинальному. Определить величину сопротивлений пусковых ступеней, число их n берется из табл. 2.
  Для построения пусковой диаграммы  будем  использовать ранее построенную  естественную скоростную характеристику (рис. 2).
  Для построения пусковой диаграммы электродвигателя необходимо знать максимально допустимые момент на валу двигателя и ток  якоря двигателя.
  Максимальный  момент известен  = 1655 Нм. Найдем максимальный ток якоря:
    А
  На  естественной скоростной характеристики (рис.2) откладываем значение максимального  тока якоря. Через точки ? =0 при и ? = ?0 при проводим прямую линию, соответствующую первой ступени разгона электродвигателя. Двигатель будет разгоняться на этой ступени, пока не достигнет тока . Ток определяется по графику так, чтобы двигатель разгонялся до номинального режима за 5 ступеней.
  Пусковая  диаграмма представлена на рисунке 4.
  По  построенной  пусковой диаграмме  определяем:
  а) минимальный ток якоря  = 295 А
  б) максимальные угловые скорости вращения вала электродвигателя:
    на  первой ступени ?1= 27 с-1
    на  второй ступени ?2= 43 с-1
    на  третьей ступени ?3= 52 с-1
  Определим величины сопротивлений пусковых ступеней, для этого запишем уравнение  скоростной характеристики и выразим  .
? =  

  Суммарное сопротивление внутренней якорной  цепи двигателя :
    Ом
  Рассчитаем  добавочное сопротивление для каждой из 5 ступеней:
  = Ом
  = Ом
  =  Ом
5. Определить сопротивление и построить искусственную реостатную механическую характеристику электродвигателя, обеспечивающую в режиме противовключения при спуске груза скорость вращения, равную 0,2.
Определим скорость вращения электродвигателя при спуске груза в режиме торможения противовключением, согласно условию задачи:
  с-1
Построим искусственную  реостатную механическую характеристику электродвигателя, которая проходит через точки:
 Нм при  ? = ?0 =   c-1
  Нм при  ? = - ?с = - c-1
Характеристика  представлена на рисунке 5 а.
Величину добавочного  сопротивления  в режиме противовключения определим из уравнения искусственной реостатной механической характеристики:
? =
  Ом 

6. Определить скорость опускания груза, если электродвигатель будет работать на реостатной характеристике в режиме генераторного торможения с рекуперацией энергии в сеть с добавочным сопротивлением, рассчитанном в п.5.
  В генераторном режиме электродвигатель вращается с частотой, превышающей  частоту вращения в режиме холостого  хода, и при этом развивает момент, равный Нм.
  Для того чтобы определить с какой  скоростью вращается двигатель  в генераторном режиме, отобразим  искусственную реостатную характеристику, построенную в п.5, относительно начала координат (рис. 5 б) и найдем точку  пересечения ее с вертикалью Нм. Итак, скорость опускания груза в режиме генераторного торможения с рекуперацией энергии в сеть  с-1. 

7. Определить сопротивление и построить механическую характеристику динамического торможения, обеспечивающую при начальной скорости торможения, равной установившейся скорости подъема (см.п.3), начальный тормозной момент, равный .
  Механическая  характеристика динамического торможения определяется выражением ? = , но при исключении первой составляющей правой части () уравнения, т.к. в этом случае якорь двигателя отключается от питающей сети и замыкается на сопротивление динамического торможения [1, с.5].
Определим сопротивление  динамического торможения: 

где – начальное значение ЭДС двигателя при торможении;
  В
  – начальное значение  тока при торможении;
  А
Тогда Ом
Найдем момент динамического торможения:
  Нм
Механическая  характеристика динамического торможения – прямая, проходящая через начало координат и точку  Нм при с-1.
Механическая  характеристика представлена на рисунке 6. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Задача  № 2
Рассчитать и  построить графики механических переходных процессов –  электропривода грузоподъемной лебедки в следующих режимах.
1.1. При реостатном пуске в режиме подъема груза.
Определить время  разгона на каждой ступени пускового  реостата.
Определить суммарное  время разгона.
1.2. При динамическом торможении в конце подъема груза на характеристике, рассчитанной в п.7 задачи № 1, до полной остановки.
Определить время  торможения до полной остановки.
1.3. При торможении противовключением в режиме спуска груза от начальной скорости ( – скорость электродвигателя на естественной характеристике при спуске груза в режиме генераторного торможения с рекуперацией энергии в сеть) до , где – установившаяся скорость при спуске груза в режиме торможения противовключением, на реостатной характеристике, рассчитанной в п. 5 задачи № 1.
Определить время  торможения. 

1.1. Рассчитать и построить графики механических переходных процессов – электропривода грузоподъемной лебедки при реостатном пуске в режиме подъема груза. Определить время разгона на каждой ступени пускового реостата. Определить суммарное время разгона.
Для расчета  и построения механических переходных процессов необходимо построить  пусковую диаграмму , которая строится аналогично пусковой диаграмме п.4 задачи № 1.
Пусковая диаграмма  представлена на рисунке 7.
Уравнение движения электропривода в одномассовой жесткой  системе: 

Решение этого  уравнения имеет вид: 
 

где – уравнение линейной механической характеристики ДПТ НВ,
  – суммарный момент  инерции привода,  приведенный к  скорости вращения  двигателя (п.1 задача  № 1), кгм2
  – значения момента  вращения, текущего, статического, динамического,  Нм
  – модуль жесткости  механической характеристики,
    – суммарное сопротивление  якорной цепи двигателя,  Ом
    – суммарное сопротивление  внутренней якорной  цепи двигателя,  Ом
    – добавочное  сопротивление, величина  которого своя  для каждой ступени  пусковой диаграммы  (п.4 задача № 1), Ом
 – приращения  момента и скорости на механической  характеристике,
  – начальные значения  угловой скорости  и момента двигателя,
  – установившиеся  значения угловой  скорости и вращающего  момента двигателя,
t – время, с
 – электромеханическая  постоянная времени, равная: 

  – суммарный модуль  жесткости механических  характеристик двигателя  и механизма; при  , тогда [1, с.15].
Для расчета  и построения графиков механических переходных процессов  будем придерживаться следующей методики:
    Определяем координаты начала и окончания переходного процесса на соответствующих механических характеристиках: .
  Например, для первой пусковой реостатной характеристики (здесь – значение максимального момента на пусковой диаграмме электродвигателя).
  Установившиеся  значения для первой реостатной характеристики будут соответствовать координатам ее пересечения с перпендикуляром, проведенным к оси абсцисс на расстоянии от начала координат, равному значению статического момента при подъеме груза, т. е. (рад/с).
  Аналогично  определяются значения на остальных пусковых и естественной характеристиках. Так как = const, то значения  на всех характеристиках, пусковых и естественной, будут равны значению [1, с.16].
  Для каждой характеристики находим модуль жесткости и электромеханическую  постоянную времени .
    Определяем длительность времени переходного процесса для каждой характеристики по формуле:
 
где Нм для всех пусковых характеристик. Для естественной характеристики (это 5% от ), а и такие же, как и для пусковых.
    Для построения зависимости и разбиваем всю длительность переходного процесса на 8 отрезков времени от до . По значениям определяем соответствующие координаты зависимостей   .
Результаты расчета  сведем в табл. № 1, 2. 
 
 
 

Таблица № 1
Расчет  параметров переходного процесса при  пуске электропривода
№ ступ.   Н•м   Н•м   Н•м   с-1   с-1   с-1 ?  с   с
1 1655 900   0 29.5 41 25.176 0.141 0.178
2 1655 900   29.5 45 51.5 44.452 0.08 0.101
3 1655 900   45 54 57.5 80.138 0.044 0.056
Ест. 1655     54 59.5 60 210.734 0.017 0.023
 
Таблица № 2
Расчет  переходных процессов при пуске  электропривода
1 ступень
t, с 0 0,025 0,05 0,075 0,1 0,125 0,15 0,178
, Н•м 1655 1393 1173 989.191 835.133 706.106 598.042 497.715
, с-1
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.