Файл: КП. Автоматизированный электропривод типовых производственных механизмов.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 21.12.2021
Просмотров: 1085
Скачиваний: 7
Федеральное
агентство
по
образованию
Государственное
образовательное
учреждение
высшего
профессионального
образования
Ульяновский
государственный
технический
университет
АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ
ЭЛЕКТРОПРИВОД
ТИПОВЫХ
ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ
МЕХАНИЗМОВ
МЕТОДИЧЕСКИЕ
УКАЗАНИЯ
И
ЗАДАНИЯ
К
КУРСОВОЙ
РАБОТЕ
ДЛЯ
СТУДЕНТОВ
СПЕЦИАЛЬНОСТИ
14060465
ВСЕХ
ФОРМ
ОБУЧЕНИЯ
Ульяновск
2008
2
Рецензент
доктор
технических
наук
А
.
В
.
Кузнецов
Одобрено
секцией
методических
пособий
научно
–
методического
совета
УлГТУ
Автоматизированный
электропривод
типовых
производственных
механизмов
:
Методические
указания
и
задания
к
курсовой
работе
для
студентов
специальности
14060465
всех
форм
обучения
/
сост
.
А
.
В
.
Коробко
.-
Ульяновск
:
УлГТУ
, 2008.- 87
с
.
Настоящие
методические
указания
составлены
в
соответствии
с
учебной
программой
курса
«
Автоматизированный
электропривод
типовых
производственных
механизмов
»,
утверждённой
для
студентов
специальности
140604465.
В
работе
приводятся
различные
варианты
заданий
на
курсовую
работу
и
методические
указания
для
их
выполнения
.
Работа
выполнена
на
кафедре
«
Электропривод
и
автоматизация
промышленных
установок
».
©
Оформление
:
УлГТУ
, 2008
УДК
681.31(075)
ББК
32.973.2
я
73
А
22
УДК
681.31(075)
ББК
32.973.2
я
73
А
22
3
СОДЕРЖАНИЕ
1.
ОБЩАЯ
ХАРАКТЕРИСТИКА
РАБОТЫ
…………………………………..4
2.
ВАРИАНТЫ
ЗАДАНИЙ
………………………………………………….....7
2.1.
Автоматизированный
электропривод
высокоскоростного
лифта
…..…7
2.2.
Автоматизированный
электропривод
робота
-
манипулятора
……….....12
2.3.
Автоматизированный
электропривод
экскаватора
-
лопаты
…………... 18
2.4.
Автоматизированный
электропривод
продольно
-
строгального
станка
………………………………………………………………………… 22
3.
ПРИЛОЖЕНИЕ
……………………………………………………………. 26
4.
СПИСОК
РЕКОМЕНДУЕМОЙ
ЛИТЕРАТУРЫ
………………………….26
4
1.
ОБЩАЯ
ХАРАКТЕРИСТИКА
РАБОТЫ
Целью
курсовой
работы
является
углубление
и
закрепление
лекционных
знаний
,
и
приобретение
навыков
расчетов
по
автоматизированному
электроприводу
общепромышленных
механизмов
.
При
выполнении
курсовой
работы
преследуется
цель
показатель
особенности
механизмов
,
их
нагрузок
,
определяющих
выбор
двигателя
,
требования
,
предъявляемые
к
механизмам
и
их
электроприводам
.
Задание
предусматривает
разработку
следующих
вопросов
:
1.
Выбор
рода
тока
и
системы
управления
электроприводом
,
исходя
из
диапазона
регулирования
,
мощности
и
ускорения
.
На
основе
анализа
этих
показателей
могут
быть
выбраны
следующие
системы
электропривода
:
-
нерегулируемый
электропривод
на
базе
асинхронного
двигателя
(
АД
)
с
реостатным
пуском
,
ограничением
максимального
ускорения
а
max
маховиком
и
достижением
минимальной
скорости
V
min
переключением
обмоток
или
специальными
схемами
;
-
регулируемый
электропривод
на
базе
АД
с
фазным
ротором
с
параметрическим
регулированием
в
цепи
ротора
;
-
регулируемый
электропривод
на
базе
двух
фазного
АД
с
параметрическим
регулированием
напряжения
в
управляющей
обмотке
;
-
регулируемый
электропривод
постоянного
тока
по
системе
Г
-
Д
;
-
регулируемый
электропривод
постоянного
тока
по
системе
ТПД
-
Д
или
ШИП
-
Д
;
-
регулируемый
электропривод
по
системе
ПЧ
-
АД
;
-
регулируемый
вентильный
электропривод
.
В
отдельных
специальных
случаях
,
особенно
при
автономном
энергоснабжении
установки
,
возможно
применение
системы
«
возбудитель
-
синхронный
генератор
–
выпрямитель
–
двигатель
постоянного
тока
независимого
или
последовательного
возбуждения
».
2.
Предварительный
выбор
двигателя
по
максимальным
значениям
усилия
нагрузки
и
скорости
рабочего
органа
для
определения
передаточного
числа
редуктора
и
его
КПД
Оценочная
максимальная
мощность
установки
:
P
max
=V
max
· F
max
=
ω
max
· M
max
,
где
V
max
,
ω
max
–
максимальные
линейная
или
угловая
скорости
движения
рабочего
органа
установки
; F
max
, M
max
–
максимальные
значения
усилия
или
момента
сопротивления
на
рабочем
органе
.
Значения
V
max
или
ω
max
определены
техническими
требованиями
(
указываются
в
задании
),
значения
F
max
или
M
max
рассчитываются
для
максимально
возможного
режима
.
Например
,
при
поднятии
груза
:
F
max
=g · m
max
.
При
линейном
перемещении
рабочего
органа
по
направляющим
скольжения
5
F
max
=F
n
·(g·m
max
+
F
N
)
+ b
· V
П
,
где
g –
ускорение
свободного
падения
; F
n
, F
N
–
усилие
сопротивления
подаче
и
соответствующая
нормальная
составляющая
усилия
; µ, b-
коэффициенты
сухого
и
вязкого
трения
; V
П
–
скорость
подачи
(
возможно
,
что
V
П
< V
max
).
По
выбранной
оценочной
мощности
определяется
номинальная
мощность
электродвигателя
(
ЭД
) P
H
≥
P
max
.
Для
выбранного
ЭД
по
каталогу
находятся
значения
номинальной
скорости
ω
н
,
момента
инерции
J
дв
и
КПД
η
дв
.
Если
рабочий
орган
приводится
в
движение
при
помощи
ведущего
барабана
(
в
подъемниках
)
или
шестерни
(
при
жестко
связанной
кинематики
),
то
угловая
скорость
барабана
(
шестерни
)
определяется
по
формуле
:
ω
2
=V
Н
/R
2
,
V
Н
–
номинальная
линейная
скорость
рабочего
органа
; R
2
–
радиус
барабана
(
шестерни
).
При
поступательном
движении
рабочего
органа
от
винтовой
передачи
,
угловая
скорость
винта
:
ω
2
=2
π
·V
Н
/t
В
,
где
t
В
–
шаг
винта
[
м
/
об
].
Передаточное
число
редуктора
:
i
=
ω
Н
/
ω
2
.
С
учетом
того
,
что
каждая
n –
я
передача
«
шестерня
-
шестерня
»
редуктора
обеспечивает
передаточное
число
i
n
≤
2…3
≈
e,
получаем
i=i
n
n
,
где
n-
количество
ступеней
редуктора
,
и
n
≈
ln i.
КПД
каждой
ступени
η
n
≈
0,99,
поэтому
КПД
редуктора
в
номинальном
режиме
η
р
≈η
n
n
.
3.
Построение
нагрузочных
диаграмм
и
тахограмм
для
заданного
цикла
.
В
задании
установлен
цикл
работы
установки
,
в
котором
определены
отдельные
подциклы
(
разгон
,
движение
с
установившейся
скоростью
,
торможение
,
реверс
и
т
.
п
.).
Для
построения
нагрузочных
диаграмм
и
тахограмм
необходимо
в
каждом
режиме
определить
значения
времени
t
i
,
скорости
V
i
,
ускорения
a
i
,
рывка
ρ
i
,
перемещения
S
i
,
момента
сопротивления
M
ci
и
динамического
момента
M
Д
i
.
Определение
этих
величин
может
быть
специфичным
для
каждой
установки
и
поэтому
появляется
ниже
в
методических
указаниях
.
4.
Выбор
электродвигателя
по
нагрузочным
диаграммам
методом
эквивалентного
момента
(
мощности
).
Эквивалентный
момент
рассчитывается
по
всем
i-
м
участкам
нагрузочной
диаграммы
за
все
время
цикла
Т
ц
:
2
ý
i
i
i
ö
M = M (t )t / T .
На
участках
с
ускорением
ε
i
=a
i
· i / R
2
≠
0 c
моментом
сопротивления
М
ci
алгебраически
складывается
динамический
момент
М
Д
i
=J
i
·
ε
i
,
т
.
е
.:
M
i
(t
i
)=M
ci
(t
i
) )+M
Д
i
(t
i
).