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.

Работа № 90221


Наименование:


Диплом Разработка преобразователя частоты для управления асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором

Информация:

Тип работы: Диплом. Предмет: Схемотехника. Добавлен: 13.07.2015. Сдан: 2013. Страниц: 83. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):



Содержание

Введение……………………………………………………………………….6
Обзор существующих преобразователей частоты для управления асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором………………………....8
Разработка структурной схемы преобразователя частоты для управления асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором……………...………...15
Разработка алгоритма работы преобразователя частоты для управления асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором………………………..19
Разработка электрической функциональной схемы преобразователя частоты для управления асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором……………………………………………………………………………...22
Моделирование работы преобразователя частоты для управления асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором………………………..25
Технико-экономическое обоснование проекта …………...………….……28
Анализ и сравнение аналогов………………………………………….…….28
Анализ технологичности конструкции изделия……………………………32
Разработка технологической схемы сборки для узла А2………………….35
Выбор типового технологического процесса сборки и монтажа узла А2..39
Выбор технологического оборудования и оснастки и анализ варианта маршрутной технологии сборки и монтажа изделия………………………...…..44
Разработка варианта маршрутно-операционной технологии………….....49
Организация системы управления качеством изделия………………...….54
Расчет экономических показателей………………………………………...56
Планирование работ на этапе разработки изделия………………………..56
Расчет затрат на разработку изделия……………………………………….59
Расчет затрат на стадии изготовления макетного образца…………….….62
Расчет производственной себестоимости………………………………….67
Вопросы безопасности и экологичности проекта ………………………...72
8.1 Назначение, принцип действия и область применения защитного
заземления…………………………………………………………………………..72
8.2 Область применения защитного заземления………………………………72
8.3 Типы заземляющих устройств…………………………………….….76
8.4 Выбор элементов защиты………………………………………………...…79
Заключение…………………………………………………………………...81
Список литературы………………………………………………………….82
Введение


Дипломный проект «Разработка преобразователя частоты для управления асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором» по направлению 140610 “Электрооборудование и электрохозяйство организаций и учреждений” выполнен на кафедре электротехники и механотроники в соответствии с приказом ректора по университету № 374 по институту от 24.01.2013г.
С момента появления электропривода (ЭП) как переменного, так и постоянного тока одним из важнейших вопросов является вопрос регулирования частоты его вращения.
В настоящее время в промышленности широко применяются привода постоянного тока, а также системы регулирования их скорости на основе тиристорных преобразователей напряжения (ТПН). Однако актуальным является вопрос замены таких систем регулирования скорости на системы, в основе которых лежит асинхронный двигатель. Такие системы состоят из преобразователя частоты (ПЧ) и асинхронного двигателя (АД). Они позволяют получить более глубокое регулирование скорости, то есть увеличить диапазон регулирования.
В связи с изложенным, тема дипломного проекта «Разработка преобразователя частоты для управления асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором» актуальна, как с точки зрения экономии энергии, так и с точки зрения совершенствования управления технологическим процессом.
Объектом исследования по теме проекта является электрооборудование предприятия.
Предмет исследования – преобразователь частоты с промежуточным звеном постоянного тока.
В дипломном проекте ставится цель рассчитать и выбрать элементы цепи преобразователя, обеспечивающие безопасность, с учетом требований технического задания для наименьших энергетических затрат, плавного регулирования частоты вращения ротора двигателя.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
– дать характеристику преобразователя частоты
разработать структурную и функциональную схему преобразователя
выполнить моделирование работы преобразователя частоты;
составить алгоритм работы преобразователя частоты
рассчитать и выбрать элементы преобразователя частоты;
дать технико-экономическое обоснование стоимости конструирования и эксплуатации преобразователя частоты;
Практическая ценность заключается в том, что разработанный проект позволяет обеспечить надежную работу электродвигателя при наименьших затратах на электроэнергию.
Методическим обеспечением дипломной работы является научно техническая, периодическая литература, справочники, нормативные документы - ГОСТ, ПУЭ, интернет.
2 Обзор существующих преобразователей частоты для управления асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором.


В настоящем материале коротко описаны известные сегодня типы преобразователей частоты, применяемые в частотно регулируемом электроприводе, реализованные в них методы управления, их особенности и характеристики.
Siemens Micromaster 410, 420, 440, (430 - вентиляторная и насосная серия) 6SEMitsubishi Electric (FR-A 540, FR-E 520, FR-S 520S, FR-S540, FR-F740, FR-A740)Hitachi (SJ100, SJ200, SJ300, L100, L200, L300P)ABB ACS (50, 100, 140, 160, 400, 550, 800)Таблица 1– типы преобразователей частоты

Преобразователи частоты Siemens
Преобразователи частоты серии Micromaster 440 c Vector Control Sensorless бездатчиковым способом векторного регулирования (Vector Control Sensorless), применяются для изменения и регулирования скорости вращения низковольтных двигателей переменного тока c нагрузкой постоянного или вентиляторного типа, для процессов с высокой динамикой и повышенными требованиями к стартовому моменту и перегрузке. Поставляемые модели имеют диапазон мощностей 120 Вт при однофазном входе и до 200 кВт при трехфазном входе.


Рисунок 1.1 - Преобразователи частоты серии MICROMASTER 440
Преобразователи оснащены микропроцессорной системой управления и ипользуют самые современные технологии с IGBT модулями-транзисторами (Insulated Gate Bipolar Transistor=биполярный транзистор с изолированным затвором). Вследствие этого преобразователи надежны и разнообразны. Оригинальный способ широтно-импульсной модуляции с выбором частоты коммутации дает возможность бесшумной работы электродвигателя. Обширные функции защиты обеспечивают эффективную защиту преобразователя и электродвигателя.
Функциональные особенности:
– векторное регулирование без датчика скорости;
– регулирование потока (FСС) для улучшения динамических характеристик и повышения качесва регулирования;
– мгновенное ограничение тока (FCL) для работы без отключение двигателя;
– встроенное динамическое торможение постоянным током;
– комбинированное торможение для улучшения возможностей торможения;
– времена ускорения и торможения с программируемым сглаживанием;
– использование замкнутого PID регулятора с автоподстройкой;
– встроенный прерыватель тормоза;
– выбираемая интенсивность разгона и остановки;
– 4-х точечная интенсивность сглаживания;
– многоточечная U/f характеристика, задаваемая пользователем;
– установленные параметры могут быть перенесены на другие устройства аналогичных процессов.

Преобразователи частоты Mitsubishi Electric.

Обширная производственная гамма преобразователей частоты Mitsubishi Electric дает пользователям множество серьёзных преимуществ и облегчает выбор оптимального по функциональности и цене решения для любой задачи. О многом говорит хотя бы тот факт, что большинство преобразователей частоты Mitsubishi Electric в стандартном исполнении рассчитаны на 200%-ную перегрузку.



Рисунок 1.2 - Преобразователи частоты Mitsubishi Electric
Система управления непрерывно отслеживает превышение выходного тока и автоматически, практически мгновенно ограничивает его уровень, обеспечивая бесперебойную работу электропривода. Мощная сетевая поддержка (Profibus/DP, DeviceNet, CC-Link, CANopen) дает широкие возможности использования частотных преобразователей Mitsubishi Electric в самых сложных системах автоматизации. Преобразователи частоты Mitsubishi известны во всем мире также своими уникальными энергосберегающими способностями. Одна лишь только функция оптимизации возбуждения, разработанная специалистами компании, снижает потребление энергии на 10%, поддерживая значение магнитного потока в двигателе на оптимальном уровне. Однако, это не единственная особенность данных преобразователей, ведущая к снижению энергопотребления и увеличению производительности.
Модельный ряд, охватывающий обширный диапазон мощностей от 0,2 до 630 кВт, включает в себя несколько серий преобразователей с различными функциями управления электродвигателями, что предоставляет возможность для максимально точного подбора преобразователя под конкретную задачу.
Функциональные особенности:
управляемое торможение и автоматический перезапуск при пропадании сетевого напряжения;
подхват вращающегося электродвигателя;
уникальная стабильность скорости вращения, благодаря "Online-автонастройке";
значительное снижение акустического шума электродвигателя, при использовании функции "Мягкая ШИМ";
экономия электроэнергии с функцией оптимизации возбуждения (OEC);
простое и удобное и параметрирование с помощью русскоязычного пульта;
соответствие российским и мировым стандартам;
увеличенный срок службы.
Преобразователи частоты фирмы Hitachi.

Приводное подразделение Hitachi - наиболее известный разработчик и производитель приводной техники в Японии. Данные японские регуляторы, это высококлассные и надежные изделия. Они обладают большим функционалом и являются универсальными приводами.



Рисунок 1.3 - Преобразователи частоты фирмы Hitachi
Преобразователи частоты Hitachi применяются там, где необходимо регулировать скорость вращения электродвигателя. Данные регуляторы широко используются в OEM оборудование различными производителями.
В настоящее время частотные преобразователи Хитачи являются одним из самых распространенных преобразователей в России. Для данных преобразователей существует множество отработанных технических решений. Они широко распространены в различном конвейерном оборудовании и жилищно-коммунальном хозяйстве.
Общие технические характеристики:
компактен;
"интеллектуальная" панель управления обеспечивает простоту программирования и удобство управления;
встроенный PID-регулятор;
интерфейс RS422 позволяет подключаться к стандартным интерфейсным сетям Profibus, Modbus и так далее;
16-ти ступенчатый многоскоростной режим;
компактен;
вход датчика тепловой защиты электродвигателя;
широкая гамма дополнительного оборудования.
Удержание момента от 30% до 100% от номинального количества оборотов.

Преобразователи частоты фирмы ABB.

Преобразователи частоты фирмы ABB выполнены с учетом последних достижений в области преобразовательной техники и цифрового микропроцессорного управления на основе современной технологии с использованием передовой системы контроля качества выпускаемой продукции. Комплектные частотно-управляемые электроприводы с преобразователями частоты фирмы ABB позволяют оптимизировать работу механизмов в различных режимах работы и обеспечивают: плавный пуск электропривода, бесступенчатое регулирование скорости, работу механизма с любой требуемой скоростью, бесконтактный реверс, высокие энергетические показатели.


Рисунок 1.4 - Преобразователи частоты фирмы ABB
Благодаря высокому коэффициенту мощности преобразователей частоты (до 0,98) электропривод не требует применения устройств компенсации реактивной мощности.
Кроме того, применение частотно-управляемых электроприводов с преобразователями частоты фирмы ABB обеспечивает уменьшение пусковых токов, улучшение в целом динамики работы электропривода, уменьшение износа механических звеньев, увеличение срока службы технологических установок, широкие возможности автоматизации технологического процесса на современном уровне.
Особенности:
программирование не требуется, интерфейс прост и понятен;
компактный и тонкий;
идеальный привод для монтажа на DIN-рейку;
низкий уровень электромагнитных излучений;
минимальный шум двигателя.
3 Разработка структурной схемы преобразователя частоты


Наибольшее распространение получили преобразователи частоты с промежуточным звеном постоянного тока, построенные по схеме выпрямитель — автономный инвертор. Принцип работы и области применения таких преобразователей частоты зависят от типа используемого выпрямителя и автономного инвертора (инвертор напряжения или инвертор тока).


Рисунок 2 - Структурная схема преобразователя частоты
Существует несколько различных схем выпрямителей. По принципу действия они могут быть разделены на три группы: управляемые, полууправляемые и неуправляемые. Схемотехнически все выпрямители строятся по трехфазной мостовой схеме...

Заключение


В бакалаврской работе на тему «Разработка преобразователя частоты для управления асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором» в соответствии с требованиями задания была разработана структурная схема преобразователя частоты.
В частности, разработана функциональная схема и алгоритм работы преобразователя частоты, в системе управления которого стоит микроконтроллер типа PIC16F877. Работоспособность данного преобразователя была проверена с помощью моделирования в программе Matlab, выходные параметры удовлетворяют требованиям питания приёмника электрической энергии, а главное, форма выходного сигнала максимально приближена к синусоиде, что доказывает правильность выбора преобразователя.
Научная и прикладная новизна данного проекта заключается в разработанных функциональной схемы преобразователя частоты, алгоритма работы системы управления преобразователем. Данный преобразователь частоты может плавно регулировать частоту вращения ротора электродвигателя АИР 56 B4.


Список литературы


5956548444
Mitsubishi/7900878046 (Mitsubishi Electric.)
ABB
Алиев И.И. Электротехнический справочник. – 4-е изд., испр. – М.: ИП РадиоСофт, 2001. – 384 с.: ил.
ГОСТ 2.701-84. Схемы. Виды и типы. Общие требования .
ГОСТ 2.702-75. Правила выполнения электрических схем.
ГОСТ 2.721-74. Обозначения общего применения.
ГОСТ 19.003-80. Схема алгоритмов и программ.
ГОСТ 2.730-73. Приборы полупроводниковые.
ГОСТ 2.728-74. Резисторы, конденсаторы.
ГОСТ 2.723-68 Катушки индуктивности, трансформаторы.
ГОСТ 2.705-70. Правила выполнения электрических схем обмоток и изделий с обмотками.
«Промышленная электроника: учебник для вузов» Забродин Ю.С –М.: Высшая школа, 1982. –496с.
«Преобразовательная техника» Руденко В.С., Сенько В.И – Киев, «Высшая школа», 1979г.
Полупроводниковые преобразователи частоты для установок индукционного нагрева: Учеб. Пособие / В. М. Яров, Терехов, А. Н. Ильгачев. Чебоксары: Изд-во Чуваш. ун-та, 2005, 228 с.
Векторное управление асинхронными двигателями. Усольцев А.А. Санкт-Петербург 2002.
www.radio.ru
Цифровые устройства и микропроцессорные системы. Б.А. Калабеков, И.А. Мамзелев. Москва «Радио и связь», 1987. – 400с.
Новая серия преобразователей частоты с адаптивно-векторным управлением – база для построения объектно-ориентированных Электроприводов. «Вестник ИГЭУ» Вып. 3 2005 г.
Преобразователи частоты на тиристорах для управления высокоскоростными двигателями. А. С. Сандлер, Г. К. Аввакумова, А. В. Кудрявцев, А. А. Никольский. М., «Энергия», 1970.
Принцип работы частотного преобразователя и критерии его выбора для потребителя.
Трехфазный привод. Основы.
Шеховцов В. П. Электрическое и электромеханическое оборудование: Учебник. М.: Форум: Инфа-М. 2004. – 407 с.
Розанов Ю. К. Основы силовой электроники. – М.: Энергоатомиздат, 1992. – 296 с.
Розанов Ю. К. Электронные устройства электромеханических систем: Учеб. пособие для студентов высш. учеб. заведений / Ю. К. Розанов, Е. М. Соколова. – М.: Издательский центр «Академия», 2004. – 272 с.
Силовая электроника для любителей и профессионалов. Б. Ю. Семенов. Изд-во «СОЛОН-Р», 2001.
Транзисторные преобразователи для низковольтных источников энергии. / Апаров А. Б., Еременко В. Г., Нагневицкий И. Б. – М.: Энергия, 1978 – 96 с.
Стабилизированные транзисторные преобразователи. – М.: Энергоатомиздат, 1986. – 376 с.
Проектирование и исследование асинхронных двигателей малой мощности: Учебное пособие: / В. Н. Дмитриев. ? Ульяновск: УлГТУ, 2006. ? 92с.
Электропривод: Справочник. – М.: ИП «РадиоСофт», 2011. – 352 с.
Проектирование и исследование асинхронных двигателей малой мощности: Учебное пособие: / В. Н. Дмитриев. ? Ульяновск: УлГТУ, 2006. ? 92с.



Перейти к полному тексту работы


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


Смотреть похожие работы

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