Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Лысьвенский филиал федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего образования
«Пермский национальный исследовательский политехнический университет»


Факультет: Профессионального образования

Направление: 13.03.02. Электроэнергетика и электротехника
КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине: «Электрический привод»

тема: «»

Выполнил

студент группы АЭП-20-1б

шифр 13.03.02.

Безукладников В.С.

«___»_____________2023 г.

____________________

(подпись студента)
Проверил

Нусс С.В.

Оценка_______________

_______________________

(подпись преподавателя)

«___»___________ 2023 г.

Лысьва, 2023 г.

Содержание

1.0 Задание на курсовой проект 6

2.0 Расчетная часть 7

3.0 Заключение 38

Список используемых источников 39

Аннотация
В данном курсовом проекте проведен детальный расчет регулируемого электропривода производственной установки с асинхронным двигателем при питании его от тиристорного преобразователя частоты.

Электродвигатель выбран по нагрузочной диаграмме и тахограмме рабочей машины. Дальнейшие расчеты показали, что выбранный двигатель по мощности полностью отвечает требованиям данного проекта. Выбранный двигатель проверен на перегрузочную способность и на нагрев. В переходных процессах двигатель показал хорошую динамику и полностью использован по моменту. Эквивалентный момент практически равен номинальному, двигатель загружен достаточно хорошо.

Проверен анализ динамических качеств разомкнутой системы управления. Выяснилось, что точность поддержания скорости в установившихся режимах работы не отвечает заданной . Принято решение о целесообразности синтеза замкнутой системы.

Синтезированная замкнутая система настроена на технический оптимум путем расчета параметров регулятора скорости. Анализ динамических свойств замкнутой системы

---

показал полное соответствие всех параметров, заданных для приводимого механизма.

Проверен расчет энергетических показателей проектируемой системы. Сравнения технологических показателей спроектированной системы с предъявленными к приводу требованиями позволили сделать окончательный вывод о целесообразности применения рассчитанной системы.

Курсовой проект состоит из расчетно-пояснительной записки объемом 39 листов и чертежей, выполненных на листах формата А4.

Введение

Правильный выбор элементов электротехнических систем и необходимых статических и динамических характеристик определяют не только производительность рабочего механизма, но и качество выпускаемой продукции.

Для решения этих задач необходимы широкие знания теории и практики, которые приобретаются при изучении курса “Электрический привод“, при проектировании этих систем, а также при эксплуатации электроприводов на промышленных предприятиях.

Электропривод в настоящее время получил широкое применение во всех сферах жизни и деятельности общества. Совершенствование электропривода, его технических показателей во всех областях применения является основой технологического прогресса.

На всех этапах развития электропривода требовалось проведения разносторонних научных исследований, направленных на познание общих свойств этого технического объекта, на разработку методов расчета его характеристик и рабочих режимов, а также на обоснования способов рационального выбора элементов и оптимального проектирования системы в целом.

В процессе научно-технической революции в теории и практике электропривода произошли глубокие качественные изменения. Резкое повышение требований к точностям и динамическим показателям ЭП, с одной стороны, и развитие элементной базы ЭП, неизмеримо расширившие его технические возможности. С другой стороны, привели к быстрому возрастанию роли систем автоматизированного ЭП, замену всех обратными связями, и к соответствующему развитию систем управления ЭП. Как следствие, первостепенное значение приобрели исследования динамики замкнутых систем регулирования, возникла необходимость более полного учета

---

взаимодействия ЭП с приводимыми механизмами, содержащими упругости, зазоры и кинематические погрешности передач. Значительно потребовали вопросы оптимизации ЭП по различным критериям, а также теоретические и практические вопросы, связанные с применением управляющей вычислительной техники.

Электрический привод является важнейшим и крупнейшим потребителем электроэнергии, из всего объёма электроэнергии вырабатываемой в нашей стране. Более половины преобразуется в механическую энергию, необходимую для работы машин и механизмов. В связи с этим энергетические показатели ЭП имеют важнейшее народно-хозяйственное значение. Соответственно особую остроту приобретает проблема рационального с точки зрения энергопотребления проектирования ЭП. Эта проблема требует разработки мероприятий, направленных на повышение КПД ЭП, с одной стороны. На организацию управления работой машин, исключающее при минимизации непроизводительное потребление электроэнергии их электроприводами, с другой стороны.

В данной курсовой работе все перечисленные проблемы были рассмотрены и решены.

1.0 Задание на курсовой проект

Исходные данные для проектирования:

Скорости работы механизма в установившихся режимах:

ω_1м=12 c^-1; ω_2м=-20 c^-1; ω_3м=-3 c^-1; ω_{оз.макс}=94% от ω_ор.

Время работы механизма с установившейся скоростью:

t₁=70 c; t₂=50 c; t₃=25 c.

Время паузы: t₀=95 c.

Точность поддержания установившейся скорости в процентах от скорости идеального холостого хода двигателя на регулировочной характеристике:

d_з=94%

Закон изменения момента сопротивления рабочей машины:

М_см=330 + 10  ω Н·м

Момент инерции рабочей машины в долях от момента инерции двигателя:

J_м=3·J_∂

Характер момента сопротивления реактивный.

---

Требования к проектируемому электроприводу:

1. 
   Необходимый диапазон регулирования скорости вращения рабочей машины
   

( ; ω_2м=-20; ω_3м=-3 c^-1 ).

2. 
   Плавный пуск, торможение и реверс рабочей машины.
   
3. 
   Заданное (достаточное) быстродействие машины (длительность переходных процессов не должно превышать 2-3% от времени цикла).
   
4. 
   Минимум потерь энергии в переходных процессах.
   
5. 
   Возможность изменения направления вращения механизма.
   
6. 
   Режим рекуперативного торможения.
   
7. 
   Перегрузочная способность двигателя 2,5
   
8. 
   Средняя температура нагрева изоляции не должна превышать 115^О С.
   
9. 
   Статическая ошибка по скорости не должна превышать .
   

2.0 Расчетная часть
1. Тахограмма рабочей машины изображена на рис. 1.



Рисунок 1 - Тахограмма рабочей машины

Рассчитаем ПВ в %:


где число установившихся режимов работы, их длительность и время цикла.

2. Механическая характеристика задана уравнением
М_см =1250. Она показана на рисунке. 2.


Рисунок 2 – Механическая характеристика рабочей машины M_см=f(ω_м)
3. Нагрузочную диаграмму строим на основании тахограммы и механической характеристики. Для каждой из трёх рабочих скоростей определяем моменты сопротивления М_см =1250



Рисунок 3 – Нагрузочная диаграмма рабочей машины

---

4. Предварительный выбор двигателя по мощности. Предварительно мощность двигателя определяем по тахограмме и нагрузочной диаграмме рабочей машины (рис. 1 и 3):



где коэффициент, учитывающий пульсирующий характер питающего напряжения;

коэффициент, учитывающий возможный режим ослабления магнитного потока двигателя;

коэффициент запаса, учитывающий динамические нагрузки двигателя;

номинальный момент механизма;

основная скорость вращения механизма.

Принимаем w_OM=22, так как рекомендуется за основную принимать максимальную скорость при однозонном регулировании и меньшую, но не самую малую скорость при двух зонном регулировании. Двух зонное регулирование целесообразно применять в тех случаях, когда уменьшается с ростом скорости, т.е. при отрицательной жесткости механической характеристики рабочей машины.

Определяем предварительно мощность двигателя



Пересчитаем найденную расчётную мощность на допустимую для двигателей серии МТКН, ПВ%=61,905%

5. 
   Выбор двигателя и редуктора.
   

Выбираем двигатели серии 4АС и МТКН из условия: при ПВ=40%

Наиболее подходящие по мощности двигатель 4АС250.

Таблица №1. Технические данные двигателя 4АС250

Номинальная мощность Рнд, кВт	40
Номинальное напряжениеUнд, В	380
Синхронная скорость вращения ω0, с-1	104,7
Коэффициент мощности cosφ	0,9
КПД н	0,89
Перегрузочная способность по моменту λм	2,1
Номинальное скольжение Sн, %	5,4
Параметры схемы замещения:
х, о.е.	3,8
r1, о.е.	0,033
х1, о.е.	0,079
, о.е	0,058
, о.е	0,1
Момент инерции ротора JД, кгм2	1,16

---

Смотрите также файлы

• 2. Есть ли у вас привычка договаривать фразы, начатые вашим собеседником, поскольку вам кажется, что вы угадали его мысль, а говорит он слишком медленно.docx

• 3. Анализ финансовой отчетности включает в себя.docx

• Проведение аср при авиакатастрофах.doc

• Лекция по теме Биохимия крови Водноэлектролитный обмен.ppt

• Руководство по подготовке.docx