Электрический привод производственного механизма
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
Министерство образования и науки Российской Федерации
Государственное образовательное учреждение
Высшего профессионального образования
"НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ"
Энергетический институт
Направление - Электротехника, электромеханика, электротехнологии
Кафедра - Электропривод и электрооборудование
Курсовой проект
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРИВОД ПРОИЗВОДСТВЕННОГО МЕХАНИЗМА
по дисциплине "Электрический привод"
Студентка гр.7А86 А.В. Заостровных
Руководитель
доцент Н.В. Кояин
Томск - 2011
Содержание
Введение
1. Выбор двигателя на основании технического задания
2. Расчёт и построение естественных механических и электромеханических характеристик двигателя
3. Выбор способа пуска и регулирования скорости в пределах цикла
4. Выбор ящика сопротивлений
5. Расчёт механических характеристик рабочих режимах и в режиме динамического торможения
6. Расчёт переходных процессов ?=f (t), м=f (t) за цикл работы и построение нагрузочной диаграммы электропривода
7. Проверка двигателя по нагреву
Заключение
Список литературы
Введение
Электрическим приводом называется электромеханическое устройство, предназначенное для приведения в движение рабочих органов машин и управления их технологическими процессами, состоящее из передаточного, электродвигательного, преобразовательного и управляющего устройств.
Электропривод является преобразователем электрической энергии в механическую. Кроме функции преобразования энергии, на электропривод возлагается важная функция управления технологическим процессом приводимого в движение механизма. Электропривод органически сливается с приводимым в движение исполнительным механизмом в единую электромеханическую систему, от физических свойств которой зависят производительность, динамические нагрузки, точность выполнения технологических операций и ряд других очень важных факторов. Открываются широкие возможности для формирования путем воздействия на систему управления электроприводом заданных законов движения рабочих органов машин, осуществления связанного автоматического управления взаимодействующими в технологическом процессе механизмами, оптимизации их работы по тем или иным критериям.
В данном курсовом проекте спроектирован электропривод производственного механизма, на базе двигателя постоянного тока, удовлетворяющий заданным параметрам и режимам работы. В качестве передаточного устройства используется редуктор, а в качестве управляющего используется командоаппарат.
1. Выбор двигателя на основании технического задания
Данные для построения диаграмм:
n1 = - 130 об/мин - частота вращения на 1 рабочей ступени,
t1 = 16 с - время работы на 1 ступени,
n2 = 60 об/мин - частота вращения на 2 ступени,
t2 = 24 с - время работы на 2 ступени,
t0 =40 с - время паузы.
Нагрузка имеет реактивный характер, т.е. момент меняет свой знак при изменении направления вращения машины.
Ммех. =750 Нм - момент нагрузки (механизма) на валу двигателя,
?перед. = 0.85 - коэффициент полезного действия передачи,
Јмех. = 85 кгм2 - момент инерции механизма.
Построение тахограммы и нагрузочной диаграммы производственного механизма:
Рисунок.1. Тахограмма производственного механизма.
Рисунок.2. Нагрузочная характеристика производственного механизма для активного характера нагрузки.
Расчет мощности электродвигателя и выбор его по каталогу
Определяем продолжительность включения:
%
Выбираем стандартное (15%, 25%, 40%), ближнее по величине, значение продолжительности включения: ПВкат =40%
Определим диапазон регулирования:
Определяем среднеквадратичное значение мощности за время работы на основании тахограммы и нагрузочной диаграмм:
кВт,
где m - число рабочих участков в цикле;
- время работы на i-м участке цикла;
- коэффициент ухудшения теплоотдачи на i-м участке цикла;
- мощность нагрузки на валу механизма на i-м участке цикла.
Определение значений угловых скоростей по ступеням:
рад/с,
рад/с.
Определение мощности на i-м участке работы:
первая ступень
кВт,
вторая ступень
кВт.
Определим коэффициенты ухудшения теплоотдачи по ступеням по выражению:
,
где - коэффициент ухудшения теплоотдачи при неподвижном якоре (роторе), принимаемый для двигателей закрытого исполнения без принудительного охлаждения ?0 = 0.95;
Для первого участка
,
Для второго участка
.
Среднеквадратичное значение мощности:
.
Делаем пересчет среднеквадратичной мощности двигателя на выбранное стандартное значение ПВ=40%
кВт,
Определяем расчетную мощность электрического двигателя:
где kЗ = (1.11.3) - коэффициент запаса;
?мех - КПД передачи при nмакс,
Принимаем kЗ=1.2.
кВт.
Выбор двигателя.
Выбираем двигатель постоянного тока с независимым возбуждением, имеющий следующие паспортные да