Электрический привод
Контрольная работа - Физика
Другие контрольные работы по предмету Физика
Задание
Для привода смесителя кормов периодического действия по нагрузочной диаграмме выбрать асинхронный двигатель с синхронной частотой 1500мин-1, используя метод эквивалентных величин.
Нагрузочная диаграмма задана повторяющимся циклом:
минуты - остановка двигателя;
минуты - работа под нагрузкой, мощность на валу равна 1кВт;
минуты - работа под нагрузкой, мощность на валу равна 6кВт;
минуты - работа под нагрузкой, мощность на валу равна 5кВт.
Расчёты проводить методом эквивалентных величин. Провести проверку на перегрузочную способность. Результаты выбора проверить методом
Смеситель описывается вентиляторной характеристикой с начальным моментом Мс=0,2Мсн+0,8 Мсн(n/nн)2, номинальная скорость равна номинальной скорости двигателя.
Рассчитать потери двигателя в процессе пуска. Проверить выбранный двигатель по нагреву во время пуска. Рассчитать коэффициенты тепловой и механической перегрузки.
Выбрать асинхронный двигатель для привода выгрузного транспортёра, работающего в кратковременном режиме в течении 6 минут с нагрузкой на валу равной 2кВт.
Составить принципиальную схему управления технологической установкой. Двигатель смесителя может быть включён только при включённом двигателе выгрузного транспортёра, для этого предусмотреть блокировку в схеме. Также предусмотреть необходимые защиты и сигнализацию включённого состояния.
Описать работу схемы.
Выбрать необходимую аппаратуру управления и защиты.
Проверить двигатель на возможность пуска с номинальной нагрузкой на валу при питании от трансформатора ТМ - 63/10 с номинальной мощностью Sн=63кВА, номинальным выходным фазным напряжением U2н=220В, напряжением короткого замыкания uк=8,5% через линию электропередач длинной 200метров, выполненную проводом АС - 16 с погонным сопротивлением rn=2,2Ом/км.
Проверить устойчивость работы двигателя выгрузного транспортёра при пуске двигателя смесителя по условиям из предыдущего пункта.
Введение
Электрическим приводом, или сокращенно электроприводом, называют электромеханическую систему, состоящую в обобщенном виде из электродвигательного, преобразовательного, передаточного и управляющего устройств и предназначенную для приведения в движение исполнительных органов рабочей машины и управления этим движением.
Основное назначение электропривода как технологической электроустановки - преобразование электрической энергии в механическую энергию движения исполнительных органов машин и механизмов.
Исторически сложилось так, что электрический привод из-за своего исключительного значения и широкого распространения, в результате которого на долю электропривода приходится потребление свыше 60% вырабатываемой в стране электроэнергии, выделен из общих технологических электроустановок для отдельного рассмотрения.
Выбор асинхронного двигателя для смесителя кормов
Режим работы двигателя повторно кратковременный с продолжительным включением. 3 минуты остановка, 2 минуты 1кВт, 2 минуты 6кВт, 2 минуты 5кВт.
Рисунок 1 - Нагрузочная диаграмма электропривода
3+2+2+2=9
Тип 4A100L4У3
Проверяем выбранный двигатель на перегрузочную способность:
Так как скорость изменяется не значительно, то моменты можно заменить на мощности:
Т.к. условие выполняется, то оставляем этот двигатель.
Расчёт продолжительности пуска приводного двигателя методом площадей
Найдём критическое скольжение, частоту вращения, критический момент и номинальный момент
Находим частоту вращения min точки и пусковой момент
Находим момент, используя формулу Клоса:
Найдём частоты вращения, исходя из того, что в точке скольжения возьмём равной половине, во второй среднее между номинальным и критической:
Находим моменты в этих точках
Сводим все данные в таблицу
S00,0260,130,150,210,81150014611305127511855000M, Нм028,4630,2532,3531151127,326,22221,219,57,55,14
Для нахождения времени пуска электропривода на одном чертеже строим механическую характеристику двигателя и механическую характеристику производственного механизма =0,2Мн+0,8 Мн(n/nн).
Рисунок 2 - Механическая характеристика двигателя
Находим зависимость динамического момента от частоты Мдин(n) = Мд(n) - Мс(n) как графическую разность характеристик. Аппроксимируем полученную характеристику ступенчатой кривой. Для достижения необходимой точности число ступеней должно быть не менее 5.
Согласно уравнению движения электропривода, находим время разгона на каждом вертикальном участке по формуле:
где J - суммарный приведённый момент инерции электропривода,
-момент инерции двигателя
-изменение скорости на i-том участке
динамический момент на i-том участке
Общее время разгона электропривода:
Расчёт потерь двигателя в процессе пуска
Найдём номинальные потери двигателя
Для асинхронного двигателя базового закрытого исполнения отношение постоянных и переменных потерь:
И поэтому номинальные потери составляют постоянных потерь:
Найдём потери на каждом участке нагрузочной диаграммы:
Найдём средние потери за цикл:
Тепловой режим работы двигателя не будет нарушен.
Производим расчёт механической характерис