Расчет и выбор электропривода токарно-винторезного станка модели 16К20П
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
пряжения и типа двигателя
Для питания токарно-винторезного станка модели 16К20П используется трехфазный переменный ток напряжением 380 В.
Напряжение цепи управления - 110 В;
Напряжение местного освещения - 24 В;
Тип двигателя - асинхронный с короткозамкнутым ротором серии 4А.
Для выбранного двигателя из справочника выписываются паспортные данные:
Типоразмер двигателя - 4А132М4У3;
Номинальная мощность, РН - 11 кВт;
Синхронная частота вращения, nо - 1500 об/мин;
Номинальное скольжение, SН - 2,8 %;
Номинальный КПД, - 87,5 %;
Номинальный коэффициент мощности, cos - 0,87;
Кратность максимального момента, К1 () - 2,2;
Кратность пускового момента, К2 () - 2;
Кратность минимального момента, К3 () - 1.6;
Кратность пускового тока, К4 () - 7,5.
2.4 Расчет механических характеристик выбранного двигателя, проверка двигателя
Номинальная частота вращения, об/мин
nном=
(об/мин);
Номинальная скорость, рад/с
?ном=
(рад/с);
Номинальный момент двигателя, Нм
;
(Нм)
Максимальный момент двигателя, Нм
(Нм);
Значение пускового момента, Нм
(Нм);
Критическое скольжение
;
Уравнение механической характеристики имеет вид:
, (Н);
(Н);
(Н);
(Н);
(Н);
Угловая скорость, рад/с
где = - скорость идеального холостого хода, рад/с;
(рад/с);
(рад/с);
(рад/с);
(рад/с);
(рад/с);
(рад/с);
Задаваясь значением S в пределах , рассчитываются зависимости М= f (S), = f (S).
Таблица 2 - Параметры естественной характеристики двигателя.
S00,050,0750,10,1160,15M, Нм0115144156158153, рад/с157149145141138133
Проверка
Мс макс?0.8Ммакс, 76,999?0,8158,58, 76,999?126,864
Мсмакс=, Мсмакс=
2.5 Анализ электропривода и системы управления им (достоинства и недостатки)
Электроприводом называют электромеханическую систему, состоящую из электродвигательного, преобразовательного, передаточного и управляющего устройств, предназначенную для приведения в движение исполнительных органов рабочей машины и управления этим движением.
По руду тока применяется электропривод переменного тока.
На станке установлен электропривод с асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором. Они надежны, просты в эксплуатации, дешевы. Обладают высокими энергетическими показателями. Недостатком таких двигателей является сложность регулирования частоты вращения.
3. Расчет и выбор проводов и аппаратуры
3.1 Выбор проводов и питающих кабелей
Сечение проводов и кабелей для напряжения до 1000 В по условию нагрева определяется по справочнику в зависимости от расчетного значения длительно допустимой токовой нагрузки из соотношения:
где Iдл - ток расчетной длительной нагрузки;
Iном - номинальный ток, для электроприемников, имеющих в установке одиночный асинхронный двигатель.
(А)
Выбираем провод ПВ 3 4 (12,5) с Iдоп = 25 А.
3.2 Выбор защитной аппаратуры и аппаратуры управления
В качестве защитной аппаратуры применяются автоматический выключатель, тепловое реле - для защиты от перегрузок.
Номинальный ток комбинированного расцепителя автоматического включателя:
, (А)
Ток срабатывания комбинированного расцепителя автоматического выключателя:
(А)
По справочнику выбирается автоматический выключатель с параметрами:
Тип автоматического выключателя: АЕ2046
Номинальный ток нагревательного элемента теплового реле:
(А)
По справочнику выбирается тепловое реле с параметрами:
;
диапазон несрабатывания тока (0.75 - 1.25) Iн.
Тип теплового реле: РТЛ. В качестве аппаратуры управления применяется магнитный пускатель. Номинальный ток пускателя: Iн=40А
С учетом аппарата защиты перевыбираем провод ПВ3 4 (1х40)
4. Специальная часть
Целью специальной части является модернизация электрооборудования главного привода. Предлагается два возможных варианта:
Установка преобразователя частоты для питания асинхронного двигателя главного привода
Замена асинхронного двигателя на двигатель постоянного тока с упрощенной коробкой скоростей.
4.1 Выбор преобразователя частоты, расчет характеристик двигателя
Наиболее перспективным способом регулирования скорости асинхронного двигателя является регулирование изменением частоты подводимого напряжения с помощью преобразователя частоты, который состоит из выпрямителя, преобразующего переменное напряжение в постоянное, инвертора, преобразующего постоянное напряжение в переменное, и блоков управления выпрямителя и инвертора.
При этом изменяется скорость холостого хода, т.к. . Для того, чтобы при изменении частоты максимальный момент двигателя оставался постоянным, необходимо также изменять напряжение, так чтобы соблюдался закон управления .
Таблица 3: Изменение скорости холостого хода при изменении частоты
f, Гц50403020105, рад/с157,0125,694,262,831,415,7
4.2 Выбор двигателя постоянного тока и тиристорного преобразователя
По мощности и частоте вра?/p>