Разработка системы управления механизмом подъема мостового крана
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение
Высшего профессионального образования
Донской Государственный технический университет
Кафедра Робототехника и мехатроника
УТВЕРЖДАЮ
Зав. кафедрой
___________________200 г.
Пояснительная записка
К курсовой работе по дисциплине: Электромеханические и мехатронные системы____________________________________________________________________
на тему: " Разработка системы управления механизмом подъема мостового крана "_____
Выполнил студент
Специальность _____
Руководитель проекта ___________________ _
Проект защищен ___________________ __________________
Члены комиссии ___________________ __________________
Ростов-на-Дону
200
Содержание
Введение4
1 Исходные данные для курсового проектирования5
2 Расчетно-конструкторская часть7
2.1 Расчет мощности двигателя механизма подъема мостового крана7
2.2 Выбор двигателя8
2.3 Выбор редуктора13
2.4 Расчет широтно-импульсного транзисторного преобразователя13
2.5 Расчет основных статических параметров двигателя22
2.6 Расчет параметров электропривода25
2.7 Динамический расчет электро привода29
2.8 Расчет выпрямителя источника питания35
2.9 Выбор и расчет сглаживающего фильтра37
2.10 Выбор трансформатора источника питания39
3. Описание работы системы40
3.1 Блок регулятора.40
3.2 Регулятор тока (РТ).41
3.3 Широтно-импульсный модулятор (ШИМ).41
3.4 Ограничение максимального и эффективного тока43
3.5 Контроль работы тахогенератора.44
3.6 Защита от короткого замыкания и превышения допустимого уровня питающего напряжения.45
3.7 Защита при неисправностей внутренних источников питания +15В и -15В.45
3.8 Предварительное усиление управляющих сигналов ШИМа………....... ..46
Заключение48
Список использованных источников49
Введение
Для выполнения машинного технологического цикла (процесса) требуется согласование работы всех механизмов и выходных устройств МС, включая исполнительные, контролирующие и управляющие. Естественно, что в основе управления машинами лежат принципы механики, увязывающие их силовые, энергетические и массовые характеристики. В современных мехатронных системах преобразование движения одного или нескольких тел в требуемые движения других тел осуществляется системой тел (деталей), называемых механизмом. Механизмы входят в состав машин технических систем (ТС) и предназначены для осуществления механических движений по преобразованию потоков энергии, силовых взаимодействий, необходимых для выполнения различных рабочих процессов. Часто силовой основой в МС является электропривод постоянного или переменного тока, формирующий управляемую электротехническую систему или комплекс. Для электротехнических систем управления характерна тесная взаимосвязь электромеханической части с цепями ее питания и регулирования. Поэтому суммарные характеристики устройств часто определяются всеми функциональными звеньями в равной степени. Управляемые комплексы с электромеханическим приводом (система, состоящая из двигателя и связанных с ним устройств приведения в движение одного или нескольких исполнительных механизмов, входящих в состав МС) получили название электромеханических систем (ЭМС).
1 Исходные данные для курсового проектирования
Разработать систему управления механизмом подъема мостового крана, обеспечивающую следующие проектные технические характеристики:
Рисунок 1 Функциональная схема разрабатываемого устройства.
1-щит управления; 2-редуктор; 3- электродвигатель; 4-барабан; 5-канат;
6-грузозахватное устройства:
Масса груза 14000 кг;
Вес грузозахватного устройства Gо = 4000 Н;
Высота подъёма h = 22 м;
Скорость подъема грузозахватного устройства VП = 0,13 м/с;
Коэффициент полезного действия барабана и передачи = 0,93;
Время переходного процесса замкнутой системы [tпп]=0,15с;
Перерегулирование [%]=0,30%.
Диаметр барабана D = 0,54 м;
Средне суточное время работы механизма t=9 ч;
Производительность мостового крана Q=56 т/ч;
Число включений в час z=600;
Относительная продолжительность включения t=0,16;
Заданный режим работы Е3;
Заданная скорость вращения вала рабочего органа кранового механизма рад/с.
Допустимая статическая погрешность ?=0,18%
В качестве преобразовательного устройства применить ШИП преобразователь с управлением от микро ЭВМ (PIC - контроллера) или другого задающего режим работы программируемого устройства.
2 Расчетно-конструкторская часть
2.1 Расчет мощности двигателя механизма подъема крана.
Рисунок 2 - Силы, действующие на кран.
1- электродвигатель; 2-редуктор; 3- грузозахватное устройства; 4-барабан; 5-канат;
Статическая мощность при подъеме номинального груза
(2.1)
Отношение времени пуска ко времени рабочей операции
(