Проектирование автоматизированного электропривода на основе асинхронного двигателя
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
?ми сопротивлениями, включенными в роторную цепь. АД(ФР) - Rr.
.- Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором с дополнительными сопротивлениями, включенными в статорную цепь. АД(КЗР) -Rs.
.-Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором-тиристорный регулятор напряжения. АД(КЗР)-ТРН.
.- Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором-преобразователь частоты. АД(КЗР)-ПЧ.
Система АД(ФР)-Rr обеспечивает необходимые статические и динамические характеристики электропривода эскалатора. К недостатком системы можно отнести: наличие асинхронного двигателя с фазным ротором, у которого имеется скользящий контакт, а следовательно он менее надежен по сравнению с асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором; добавочные сопротивления в роторной цепи создающие дополнительные потери электроэнергии.
Система АД(КЗР)-Rs также обеспечивает необходимые статические и динамические характеристики, но сопротивление в статорной цепи вызывает дополнительные потери энергии. Достоинством системы можно iитать применение асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором.
Система АД(КЗР)-ТРН удовлетворяет требованиям предъявляемым к электроприводу эскалаторов, однако тиристорный регулятор напряжения обладает высокой нелинейностью и является генератором высших гармонических составляющих питающего напряжения двигателя, которые в свою очередь создают дополнительные потери энергии в двигателе и вызывают его повышенный нагрев. Достоинством системы можно iитать применение асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором.
Наиболее целесообразным в настоящее время является разработка электропривода на основе асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором и системой частотного регулирования.
Этот выбор обусловлен тем, что наиболее экономичной системой электропривода с точки зрения потерь в двигателе и силовой схеме, является система АД(КЗР)-ПЧ
автоматизированный электропривод кинематический динамический
3. ВЫБОР ДВИГАТЕЛЯ
.1 Раiёт нагрузок и построение механической характеристики и нагрузочной диаграмм
Рассмотрим основные режимы работы установки:
1.-При частоте вращения ротора 110032 об/мин.без нагрузки.
.-При частоте вращения ротора 1800 об/мин. (не более) и токе нагрузки 45 А.
.-При частоте вращения ротора 6000300 об/мин. при сопротивлении нагрузки 2.340.12 Ом и токе нагрузки 90А.
.-Кроме того, схема обеспечивает контроль наличия самовозбуждения генератора при частоте вращения ротора 1400 об/мин.(не более).
Таблица 3.1
режимаn об/мин.w рад/сIг АМг Н*мt мин.I1100115.13001II1400146.53001III1800188.4455.51IV600062890101
Определим КПД кинематической цепи по формуле:
;
где % КПД ременной передачи;
% КПД подшипниковой пары;
%.
Расiитаем передаточное число кинематической цепи,
;
где D2=200 см.,D1=90 см. диаметры ведущего и ведомого колеса;
Отсюда получаем:
Рис. 3.1. Нагрузочная и скоростная диаграммы механизма.
3.4 Построение нагрузочной диаграммы
Нагрузочная диаграмма электропривода представляет собой зависимость электромагнитного момента М, тока I или мощности Р от времени. В тех случаях, когда момент и ток связаны линейной (или примерно линейной) зависимостью, обычно нагрузочную диаграмму строят для момента, который определяют из основного уравнения движения электропривода:
;(1)
где Мс- статический момент на валу двигателя, ;
- угловая скорость двигателя, рад/с;
J- суммарный момент инерции электропривода, определяемый по формуле;
;(0000)
Статический момент на валу двигателя определяется по формуле:
;(0000)
Расiитываем статические моменты для четырех режимов:
и так как Мст1 и Мст2 равны нулю.
;
Динамический момент электропривода Мдин предварительно определяют приближённо, принимая линейный закон изменения скорости, то есть:
; (4.3)
где - установившаяся; скорость двигателя на данном интервале скоростной диаграммы, рад/с;
- время пуска (торможения), с.
- допустимое угловое ускорение (замедление),рад/с2.
Допустимое угловое ускорение электропривода находится по формуле:
;
;
;
;
;
На каждом интервале нагрузочной диаграммы расiитываем динамический момент двигателя:
Используя формулу (), расiитываем динамический момент двигателя и строим нагрузочную диаграмму электропривода:
;
;
;
;
Используя раiёты, приведенные выше, составляем таблицу и строим нагрузочную диаграмму электропривода (рис. 3.1).
режима
I025,925,9II077III14,389,423.78IV26,198,9125
Рис.3.1.Нагрузочная диаграмма электропривода.
3.5 Проверка выбранного электродвигателя по нагреву и перегрузочной способности
Упрощенная нагрузочная диаграмма электропривода используется для предварительной проверки двигателя по нагреву и перегрузочной способности. Для этого сначала определяем режим работы электропривода. Если режим работы электропривода связан с включением и отключением двигателя и время цикла , то это будет повторно-кратковременный режим.
Если раiетная величина продолжительности включения , то можно выбирать двигатель как для длительного режима при переменной нагрузке, а если - то как для кратковременного режима.
Для проверки двигателя по нагреву используется несколько методов: метод средних потерь и методы эквивалентных вели