Файл: Регулируемый электропривод.docx

Разработать регулируемый электропривод мостового крана грузоподъемностью 15 тонн, удовлетворяющий следующим техническим требованиям и характеристикам.

Режим работы – повторно-кратковременный.
Электропривод реверсивный, диапазон регулирования D =1:20.
Погрешность поддержания заданной частоты не более 10 % на нижней рабочей скорости.
Управление электроприводом - ручное, с пульта управления обслуживающим персоналом, в автоматизированном режиме поддержания давления с перспективой интеграции в систему управления более высокого уровня.
Электродвигатель должен быть предназначен для работы в условиях повышенной температуры, иметь закрытое исполнение со степенью защиты не ниже IP21.
Преобразователь должен быть предназначен для работы в закрытых стационарных помещениях при температуре окружающего воздуха от 5° до 45°С и относительной влажности не более 80% , степень защиты не ниже IP21.
Система управления электроприводом должна обеспечивать надежную защиту от перегрузок и аварий, простоту управления и обслуживания.
Сеть трёхфазная, 380 ^10% В, 50  1Гц.

РЕФЕРАТ

Выпускная квалификационная работа содержит 126 страницу, 42 рисунка, 15 таблиц, 23 используемых источников, 2 листа графического материала. Мостовой кран, асинхронный частотно – регулируемый электропривод, преобразователь частоты, система автоматического

управления,

статические и динамические характеристики.

Объектом модернизации является электропривод мостового крана грузоподъемностью 15 тонн.

Цель работы - разработка частотно регулируемого электропривода в соответствии с требованиями технического задания и исследование его работы методом моделирования на ЭВМ.

В ходе работы был разработан электропривод, удовлетворяющий условиям технического задания.

ВКР выполнена в текстовом редакторе Microsoft Word, статическом редакторе Microsoft Excel, графическом редакторе Visio SP1. Расчёты производились с помощью пакета прикладных программ MathCAD Professional Rus. Имитационное моделирование электропривода выполнено с помощью пакета программ MatLab

СОДЕРЖАНИЕ

Введение 15

Технологическая часть 17
1. Описание промышленной установки и анализ технологического

процесса 17

Анализ кинематической схемы, определение параметров и проектирование расчетной схемы механической части

электропривода 18

Выбор системы электропривода и автоматизация промышленной

установки 20

Литературный обзор по теме выпускной квалификационной

работы 20

Определение возможных вариантов и выбор рациональной системы электропривода 21

Выбор элементов силового канала электропривода и расчет

параметров 23

Выбор электродвигателя и расчет параметров 23
1. Расчетные параметры электродвигателя 25
2. Определение параметров схемы замещения электродвигателя по каталоговым данным 26
3. Расчет и построение естественной механической и

электромеханической характеристик электродвигателя 31

3.1.4. Расчет механических и электромеханических характеристик электропривода 35

Механическая система электропривода подъема 38
1. Параметры элементов механической системы привода 38
Определение заданной области работы 40
Выбор преобразователя частоты 42
1. Параметры преобразователя частоты 43
2. Проверка правильности выбора преобразователя 44

Разработка и исследование электропривoдов со скалярным

управлением 46

Разработка имитационных моделей электропривoда со скалярным управлением 46
Исследование частoтно-регулируемого асинхронного электроприводакрана со скалярном управлением 54
1. Прoграмма исследований электропривода 54
2. Параметры элементoв силового канала электропривода

мостового крана 55

Разработка и исследование систем электропривода с векторным управлением 62
1. Разработка имитационной модели регулируемого

электропривода с векторным управлением 62

Исследование частотно-регулируемого асинхронного электроприводамостового крана с векторным управлением 76
1. Программа исследований электропривода 76
Исходные параметры настройки САР РЭП 77

Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и

Ресурсосбережение 90

SWOT-анализ по разработке проекта электропривода

мостового крана 9

Планирование технического проекта 93
1. Определение структуры работ в рамках технического проектирования 93

6.2.2 Определение трудоемкости выполнения работ 95

Составление сметы технического проекта 97

Затраты на специализированное оборудование 97
Полная заработная плата исполнителей ВКР 98
Отчисления во внебюджетные фонды

(страховые отчисления) 100

Накладные расходы 100
Формирование сметы технического проекта 101

Определение ресурсоэффективности проекта 101

Социальная ответственность 104
1. Анализ опасных и вредных факторов 105
2. Техника безопасности 105
3. Производственная санитария 106
4. Расчёт опасности поражения электрическим током 109
5. Расчёт заземления 110
6. Пожарная безопасность 113
7. Охрана окружающей среды 115
8. Защита от чрезвычайных ситуаций 119

Заключение 122

Список использованных источников 126

Приложение 1

Приложение 2

Кіріспе

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 15

Механическая система электропривода подъема

Параметры элементов механической системы привода

Расчетная схема замещения механической системы электропривода может быть представлена в виде одномассовой системы

^Мдв

 М_с

Рисунок 5 - Расчетная схема механической системы привода

^Mдв

M_с

На рисунке 5 приняты следующие обозначения:

– вращающий момент, развиваемый на валу электродвигателя, Н×м;

– момент нагрузки с учетом потерь в механизме, приведенный к валу двигателя,

Н×м;

 – угловая скорость, рад с ;

^J^э– эквивалентный момент инерции привода, приведенный к валу двигателя, Коэфициент передачи

кг ×м² .

^Кпер

_V_н

ω

 3,87110^³

двн _,

Момент инерции барабана приведенный



1
^J^{барприв}^^J^бар_i2
 1200 

1

32, 4²
 1,143кг ×м²

ред
Приведенный момент инерции максимальный

привмакс кр гр пер
J  _m

m_ К

² ^⁶⁰⁰^²⁰⁰⁰⁰ ^^0,0038712^^0,234^кг^×м2^,

Приведенный момент инерции минимальный

J  m  К ²  600  0,003871²  8,992 10^³ кг ×м²,

привмин кр пер

Эквивалентный момент инерции максимальный

J  J 1.25  J  J  3.521 кг ×м ,
2

привмакс привмакс дв барприв
Эквивалентный момент инерции минимальный

привмин привмин дв бар
J  J 1.25  J  J  8,992 10^³ 1,25 2,631,143  3,296 кг ×м²,

где:

m_кр 600  масса крюка;

m_гр15000  масса груза максимальная.