Проектирование двигателя
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
1.Исходные данные для проектирования
.Двигатель постоянного тока независимого возбуждения на выбор;
.Соотношение моментов инерции механизма и двигателя: J2/J1 = 3;
.Соотношение жесткости механической передачи от двигателя к механизму к номинальному моменту двигателя: С1-2 /МН = 5;
.Зазор в передаче, приведенный к валу двигателя: ?? =1рад;
.Тип регулятора скорости: П-регулятор;
.Тип регулятора положения: Параболический регулятор.
2.Данные двигателя
Принимается к расчету двигатель постоянного тока независимого возбуждения: ДП-22. Технические характеристики двигателя представлены в таблице 1.
Таблица 1. Технические данные двигателя ДП-22 [1].
НаименованиеОбозначениеЕдиницы измеренияКол-воНоминальная мощностьНоминальное напряжениеНоминальный ток якоряНоминальная скоростьМаксимальная скоростьНоминальный потокМомент инерцииНоминальное напряжение ОВНоминальный ток возбужденияЧисло витков на один полюс-Сопротивление якоря и доп. полюсовЧисло пар полюсов-Сопротивление обмотки возбуждения
Номинальная угловая скорость двигателя
Максимальная скорость во второй зоне принимается равной
Сопротивление якорной обмотки при t=75 C
Сопротивление обмотки возбуждения при t=75 C
Индуктивность якорной обмотки по формуле Уманского - Линвилля
Коэффициент передачи двигателя
Номинальный момент двигателя
Для дальнейших расчетов кратности пусковых тока и момента к номинальным значениям принимаются равными двум.
Пусковой ток двигателя
Пусковой момент двигателя
3.Выбор тиристорного преобразователя
Условие выбора тиристорного преобразователя (ТП) [2]
где - номинальное значение выпрямленного тока ТП, ; -номинальное значение выпрямленного напряжения ТП, ; - номинальное значение тока якоря (табл.1), ; - номинальное значение напряжения двигателя (табл.1),. По [3] выбирается тиристорный преобразователь КТЭУ-50/220-УХЛ4, технические данные которого представлены в таблице 2.
Таблица 2. Технические данные тиристорного преобразователя
НаименованиеОбозна-чениеЕдиницы измеренияКол-воНоминальное значение выпрямленного напряженияНоминальный ток преобразователяПредельный ток преобразователя
Преобразователь допускает перегрузку в течение времени:
% перегрузкивремя, с75601001512510
Считая, что двигатель работает с перегрузкой только в режиме пуска, определим из уравнения движения время пуска, приняв, что пуск осуществляется с постоянным ускорением до номинальной скорости при Мmax= 2•Мн и Мс = Мн.
т.е. выбранный преобразователь перегрузку выдерживает с запасом.
Система импульсно-фазового управления (СИФУ) выбранного ТП обеспечивает раздельное управление с опорным косинусоидальным напряжением. ТП выполнен по мостовой схеме и подключается к сети через трансформатор. В качестве согласующего элемента при подключении преобразователя к сети принимается двухобмоточный трансформатор ТСЗП-12,5/0,7-У4 с группами соединения D/Y-11 [4] и паспортными данными, приведенными в таблице 3.
Таблица 3. Паспортные данные трансформатора ТСЗП-12,5/0,7-У4
Номинальное фазное напряжение вторичной обмотки
Номинальный фазный ток вторичной обмотки
Полное сопротивление фазы трансформатора
Активное сопротивление фазы трансформатора
Индуктивное сопротивление фазы трансформатора
Число пульсаций на период для тиристорного преобразователя с мостовой схемой выпрямления
Относительная величина первой гармоники выпрямленного напряжения в относительных единицах
Принятое к расчету допустимое действующее значение переменной составляющей выпрямленного тока в относительных единицах
Частота пульсаций выпрямленного тока
ЭДС преобразователя с трехфазной мостовой схемой для ? = 0
Необходимая индуктивность сглаживания пульсаций выпрямленного тока
Индуктивность якорной цепи
т.к. индуктивность цепи якоря больше требуемой, то сглаживающий реактор не требуется. Сопротивление, определяющее коммутационное падение напряжения в преобразователе
Полное активное сопротивление якорной цепи
Электромагнитная постоянная времени якорной цепи
Электромеханическая постоянная времени
Постоянная времени тиристорного преобразователя
Максимальное значение опорного напряжения
Коэффициент передачи преобразователя
К дальнейшему расчету принимается тахогенератор типа ПТ-22/1 [5] с основными техническими данными, приведенными в таблице 4.
Таблица 4. Технические характеристики тахогенератора ПТ-22/1.
PН, кВтU, ВI, АnН, об/минiВ, АUВ, В?, %rЯ, ОмrД, ОмrЦЯ, ОмrШ, ОмZK0,1152300,524000,355554,54,72,487,181272163
4.Определение параметров регуляторов тока и скорости
Расчетная структурная схема контура тока приведена на рисунке 1.
Рис. 1. Структурная схема контура тока.
Коэффициент обратной связи по току при IМАКС