Файл: КП. Водовозов 2004 Курсовое проектирование Электропривода.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 21.12.2021
Просмотров: 1148
Скачиваний: 11
5
Содержание
курсового
проекта
Цель
работы
заключается
в
освоении
техники
расчета
силовой
части
элек
-
тропривода
,
выбора
электрооборудования
,
проверки
корректности
выбора
и
оп
-
тимизации
состава
системы
,
разработки
принципиальной
и
структурной
схем
,
оп
-
ределения
параметров
регуляторов
и
моделирования
.
В
отчете
по
работе
должны
быть
представлены
:
1.
техническое
задание
с
исходными
данными
;
2.
рабочая
диаграмма
с
расчетом
рабочего
цикла
для
механизмов
цикли
-
ческого
действия
;
3.
расчет
моментов
и
мощностей
механизма
;
4.
расчет
и
выбор
редукторов
;
5.
расчет
и
выбор
двигателей
;
6.
расчет
и
выбор
преобразователя
;
7.
принципиальная
схема
;
8.
расчет
регуляторов
и
структурная
схема
системы
управления
;
9.
исходные
данные
и
результаты
моделирования
с
диаграммами
движе
-
ния
разомкнутой
и
замкнутой
систем
;
10.
выводы
по
результатам
проектирования
.
Типы
редукторов
,
двигателей
,
преобразователя
и
системы
управления
должны
отвечать
заданию
.
Варианты
задания
приведены
в
таблице
.
Исходными
данными
для
выбора
редукторов
служат
требуемая
мощность
или
момент
на
выходном
валу
,
передаточное
число
и
скорость
входного
вала
.
Исход
-
ными
данными
для
выбора
двигателей
являются
требуемая
мощность
или
момент
на
валу
,
момент
инерции
и
скорость
,
а
исходными
данными
для
выбора
преобразователя
–
его
мощность
,
ток
и
напряжение
U
.
i
P
i
M
н
M
i
i
ω
п
н
P
н
J
н
ω
п
I
п
P
Вари
-
ант
Приводной
механизм
Тип
электро
-
привода
*
Масса
,
кг
m
Ско
-
рость
,
м
/
с
v
Радиус
шкива
,
м
r
Ускоре
-
ние
,
м
/
с
a
2
Ход
,
м
l
Цикл
,
с
T
Дру
-
гое
**
1
S-SM-TR-
ϕ
450 2,5 0,080 10 2 2,1 –
2
S-AM-TR-
ω
200 2,2 0,120 8 2,5 3,3 –
3
Суппорт
S-DM-TH-
ϕ
100 – 0,090 6 3 4 2
4
P-SM-TR-
ϕ
40 1,9 0,025 10 1 2,8 –
5
P-AM-TR-
ω
40 – 0,050 10 1 4
0,75
6
Подъемник
G-DM-TH-
ϕ
500 0,3 0,125 0,3 1 20 –
7
W-SM-TR-
ϕ
3000 0,6 0,035 –
– – 0,15
8
W-AM-TR-
ω
2500 0,5 0,030 –
– – 0,13
9
Тележка
W-DM-TH-
ϕ
2000 0,4 0,025 –
– – 0,11
10
G-SM-TR-
ϕ
2500 0,7 0,150 0,4 – – 0,12
11
G-AM-TR-
ω
2300 0,5 0,130 0,3 – – 0,08
12
Конвейер
G-DM-TH-
ϕ
2100 0,3 0,110 0,2 – – 0,05
13
P-SM-TR-
ϕ
2400 0,9 0,020 0,2 – – 0,03
14
Рольганг
P-AM-TR-
ω
2300 0,6 0,030 0,3 – – 0,04
6
Вари
-
ант
Приводной
механизм
Тип
электро
-
привода
*
Масса
m
,
кг
Ско
-
рость
Радиус
шкива
Ускоре
-
ние
a
,
2
Ход
l
,
м
Цикл
T
,
с
Дру
-
гое
**
v
,
м
/
с
r
,
м
м
/
с
15
G-DM-TH-
ϕ
2200 0,4 0,040 0,4 – – 0,05
16
P-SM-TR-
ϕ
300 – 0,500 0,9 1,6
5,0 0,5
17
P-AM-TR-
ω
250 – 0,400 0,7 1,5
4,5 0,7
18
C
тол
P-DM-TH-
ϕ
200 – 0,300 0,5 1,4
4,0 0,9
19
G-SM-TR-
ϕ
100 0,2 0,100 – 0,5 10 20
20
G-AM-TR-
ω
150 0,3 0,150 – 0,8 8 25
21
Тельфер
G-DM-TH-
ϕ
200 0,4 0,200 – 1,0 6 30
* G –
зубчатый
, P –
планетарный
, S –
шариковинтовой
, W –
червячный
редуктор
;
AM –
асинхронный
электропривод
с
векторным
управлением
, SM –
сервопривод
,
DM –
электропривод
постоянного
тока
; TR –
транзисторный
, TH –
тиристорный
преобразователь
; –
система
управления
с
контурами
скорости
и
положения
,
–
с
контурами
тока
и
скорости
.
ϕ
ω
**
Другие
данные
:
суппорт
и
подъемник
–
время
движения
(
с
),
тележка
–
радиус
колеса
(
м
),
конвейер
–
угол
наклона
(
рад
),
рольганг
–
радиус
валков
(
м
),
стол
–
радиус
стола
(
м
),
тельфер
–
масса
механизма
m
(
кг
).
р
t
0
к
r
р
ϕ
к
r
к
r
t
v
T
t
v
T
Суппорт
Подъемник
Тележка
Конвейер
Рольганг
t
v
T
v
t
T
Стол
Тельфер
Рис
. 1
7
Регуляторы
должны
обеспечить
оптимальные
статические
и
динамические
характеристики
.
Схемы
всех
механизмов
и
рабочие
диаграммы
механизмов
цик
-
лического
действия
приведены
на
рис
. 1.
Примерный
алгоритм
проектирования
показан
на
рис
. 2.
В
расчетах
можно
принять
:
J
γ
=
10 – 20
допустимое
соотношение
масс
;
р
η
=
0,8 – 0,9
КПД
приводного
механизма
;
M
λ
=
2,5 – 5,5
перегрузочная
способность
двигателя
;
I
λ
=
1,2 – 1,7
перегрузочная
способность
преобразователя
;
g
= 9,81
м
/
с
2
ускорение
свободного
падения
;
з
k
=
1,2 – 1,5
коэффициент
запаса
.
Ориентировочные
значения
КПД
редукторов
и
коэффициентов
трения
скольжения
и
качения
приведены
в
Приложении
.
i
η
µ
к
µ
Расчет
рабочего
цикла
Режимы
работы
механизмов
бывают
продолжительными
и
циклическими
,
которые
,
в
свою
очередь
,
подразделяются
на
повторно
-
кратковременные
и
пере
-
межающиеся
.
Для
продолжительных
режимов
оборудование
выбирается
с
расче
-
том
на
полную
нагрузку
.
Для
циклических
режимов
задается
период
,
в
течение
которого
скорость
и
нагрузка
изменяются
,
и
можно
выбирать
оборудование
с
за
-
пасом
по
нагрузке
.
Расчет
цикла
выполняется
по
приведенным
ниже
формулам
.
T
Ожидаемое
время
разгона
или
торможения
a
v
t
д
=
определяется
для
элек
-
троприводов
,
у
которых
наложены
ограничения
на
скорость
и
ускорение
.
Ес
-
ли
задано
время
движения
,
то
вначале
рассчитывается
скорость
v
a
р
t
( )
2
4
2
al
at
at
v
р
р
−
−
=
.
У
стола
t
.
T
=
р
Длина
участков
разгона
и
торможения
2
2
д
д
at
=
l
.
Путь
движения
с
постоянной
скоростью
.
д
c
l
l
l
2
−
=
Время
движения
с
постоянной
скоростью
v
l
с
c
=
t
.
Полное
время
движения
.
с
д
р
t
t
t
+
=
2
Время
стоянки
t
.
р
t
T
−
=
0
8
Начало
Задание
характеристик
механизма
Статический
расчет
механизма
Рис
. 2
Да
Да
Да
Да
Да
Нет
Нет
Нет
Нет
Нет
Да
Нет
Ограничено
ускорение
или
время
разгона
?
Динамический
расчет
механизма
Выбор
редукторов
Приведение
усилий
к
валу
двигателя
Выбор
редукторов
Подбор
двигателей
к
редукторам
Приведение
усилий
к
валу
двигателя
Динамический
расчет
механизма
Подбор
двигателей
к
редукторам
Выполняются
условия
пуска
?
Выполняются
условия
пуска
?
Да
Асинхронный
электропривод
?
Циклический
режим
?
Эквивалентная
загрузка
в
норме
?
Расчет
допустимого
числа
включений
Выбор
преобразователя
и
аппаратуры
Конец
9
Расчет
приводных
механизмов
Суппорт
Режим
работы
–
циклический
с
движением
и
паузой
.
Статическая
мощность
механизма
р
с
v
mg
P
η
µ
=
.
Подъемник
Режим
работы
–
циклический
с
подъемом
груза
и
паузой
в
нечетных
циклах
и
опусканием
груза
и
паузой
в
четных
циклах
.
Статический
момент
механизма
при
подъеме
груза
р
c
mgr
M
η
=
′
.
Статический
момент
механизма
при
опускании
груза
.
р
c
о
mgr
M
η
−
=
′
Момент
механизма
при
разгоне
на
подъем
р
с
д
mar
M
M
η
+
′
=
′
1
.
Момент
механизма
при
торможении
на
подъем
.
р
с
д
mar
M
M
η
−
′
=
′
2
Момент
механизма
при
разгоне
на
спуск
р
со
о
д
mar
M
M
η
+
′
=
′
1
.
Момент
механизма
при
торможении
на
спуск
.
р
со
о
д
mar
M
M
η
−
′
=
′
2
Тележка
и
рольганг
Режим
работы
–
продолжительный
.
Коэффициент
трения
к
к
r
r
µ
µ
µ
+
=
Σ
.
Статическая
мощность
механизма
р
с
v
mg
P
η
µ
Σ
=
.
Конвейер
Режим
работы
–
продолжительный
.
Сила
сопротивления
движению
ленты
вверх
(
)
)
cos(
sin
1
1
1
тр
тр
р
с
mg
F
ϕ
ϕ
ϕ +
=
,
где
–
небольшой
угол
трения
шкивов
.
(
1
1
arctan
µ
ϕ
=
тр
)
Сила
сопротивления
сползанию
груза
вниз
(
)
(
)
2
2
2
cos
sin
тр
р
тр
с
mg
F
ϕ
ϕ
ϕ
−
=
,
где
–
значительный
угол
трения
груза
о
ленту
конвейера
.
(
2
2
arctan
µ
ϕ
=
тр
)
Статическая
мощность
механизма
(
)
р
c
c
c
v
F
F
P
η
2
1
+
=
.