Файл: Курсовая работа По дисциплине Электрические машины Вариант 2 Выполнил студент группы эт212зу бархатов Илья Витальевич.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Курсовая работа

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 16.10.2024

Просмотров: 61

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Старооскольский технологический институт им. А.А. УГАРОВА

(филиал) федерального государственного автономного образовательного учреждения

высшего образования

«Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»
ФАКУЛЬТЕТ АВТОМАТИЗАЦИИ И ИНФОРМАЦИОННЫХ НАПРАВЛЕНИЙ

КАФЕДРА АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ И ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ


Курсовая работа
По дисциплине: «Электрические машины»
Вариант № 2

Выполнил студент группы: ЭТ-21-2-ЗУ Бархатов Илья Витальевич.

ФИО полностью подпись
Проверил: доцент к.п.н. Гамбург Клавдия Соломновна.

должность, звание, Ф.И.О. полностью подпись

Старый Оскол 2022 г.

Оглавление


1. АЭП с ДПТ НВ 5

1.1 Схема регулирования ТП-Д 5

1.2 Выбор ДПТ НВ 6

1.3 Выбор тиристорного преобразователя 12

1.4 Выбор тахогенератора 15

2. АЭП с АДК 17

2.1 Схема регулирования ПЧ-АД 17

2.2 Выбор асинхронного двигателя 18

2.3 Выбор частотного преобразователя 25

2.4 Выбор комплектного асинхронного привода 30

Заключение 38

Список литературы 39

Введение

Современный автоматизированный электропривод — это совокупность множества электромашин, аппаратов и систем управления ими. Он является основным потребителем электрической энергии (до 60 %) и главным источником механической энергии в промышленности.

В настоящее время автоматизированный электропривод является основ­ным видом привода стационарных машин и механизмов.

В качестве двигателей используются электрические машины постоянного и переменного тока различных типов. Для управления двигателями используются специализированные частотные и тиристорные преобразователи. Современный электропривод, как правило, автома­тизирован. Автоматическая система управления элект­роприводом позволяет наиболее рационально построить технологический процесс, повысить производительность труда, улучшить качество продукции и снизить ее се­бестоимость.


Тема данной курсовой работы: «Расчет и выбор силовой части автоматизированного привода» актуальна, так как определяющим фактором высокопроизводительной и стабильной работы автоматизированного электропривода является правильно выбранная силовая часть.

В рамках курсовой работы будут рассмотрены такие аспекты, как расчёт и выбор двигателей постоянного и переменного тока, построение естественных и искусственных характеристик выбранных двигателей, расчёт и выбор преобразователей постоянного и переменного тока, выбор комплектного асинхронного привода.

Будут рассмотрены двигатели и преобразователи российского и зарубежного производства.

1. АЭП с ДПТ НВ

1.1 Схема регулирования ТП-Д


Данный АЭП с ДПТ НВ реализован по системе ТП-Д с двух зонным регулированием.



Рис.1.1 Двухконтурная схема регулирования
Рисунок 1-Функциональная схема двухконтурного подчинённого регулирования по системе ТП-Д

В данную схему входят: SA – программируемый логический контроллер или ПК с соответствующим ПО, т.е. электронное устройство, которое задаёт требуемую технологическим процессом скорость вращения вала двигателя. Сигнал с него одновременно поступает и в основной контур, и во вспомогательный контур.

В основной контур входят: BR–тахогенератор, который измеряет фактическую скорость вращения вала прямым измерением; PC -реле скорости; РТ – реле тока; СИФУ1 – система импульсно-фазового управления, в которой окончательно формируется управляющий сигнал;UZ1–реверсивный тиристорный преобразователь; UA1–измеряющее разделительное устройство, с помощью которого косвенным методом (по напряжению и току) измеряется фактическая скорость вращения вала;UE–определение напряжения на обмотке якоря.

Во вспомогательный контур входят: РТВ–реле тока обмотки возбуждения

; СИФУ2-система импульсно-фазового управления, в которой окончательно формируется управляющий сигнал; UZ2–неревесивный тиристорный преобразователь, UA2 - измеряющее разделительное устройство.

Обозначенные на схеме элементы под номерами 1, 2, 3, 4 – сравнивающие устройства.

Основной контур обеспечивает регулирование скорости вращения вала двигателя в первой зоне изменением напряжения на зажимах якоря.

Вспомогательный контур является подчинённым и осуществляет регулирование во второй зоне за счет уменьшения (ослабления) магнитного потока, создаваемого обмоткой возбуждения.

1.2 Выбор ДПТ НВ


Исходные данные представлены в таблице 1 [1].

Таблица 1

Вариант

Заданная

диаграмма

М1,

М2,

М3,

М4

t 1

t 2,

t 3,

t 4,

n,

Величина напряжения,

Н*м

Н*м

Н*м

Н*м

с

с

с

с

об/мин

В

2.

рис.1

100

80

50

20

15

20

10

25

720

220



Рис.1 Заданная диаграмма моментов

Для выбора двигателя производим построение временной диаграммы моментов (рис.1) с учётом изменений или постоянства моментов в определённые промежутки времени.



Рисунок 3-Временная диаграмма моментов для заданного АЭП с ДПТ НВ

Затем определяем продолжительность включения

(1.1)



Определяем эквивалентный момент по формуле 3.2. Коэффициент , учитывающий продолжительность включения двигателя, выбирается из таблицы 2:

Таблица 2

ПВ

15

25

40

60

100



0,2

0,4

0,6

0,8

1


(1.2)



Находим необходимую эквивалентную мощность, исходя из эквивалентного момента и заданной скорости вращения якоря

(1.3)

Так как согласно варианта n=720 об/мин, тогда по формуле 1.3



Искомая номинальная мощность двигателя принята равной (формула 1.4)

Pном=(1,1-1,3)∙PЭ (1.4)



Способ соединения ОЯ и ОВ – независимый, так как в промышленных АЭП для двухзонного регулирования применяются двигатели постоянного тока с независимым возбуждением.



Рисунок 4-Схема соединений ОЯ с ОВ в ДПТНВ

По справочным данным (ссылка на источник информации обязательна) выбран электродвигатель постоянного тока 4ПНМ180М

  • Номинальная мощность: Pном=5,6 кВт

  • Номинальное напряжение: U=220В

  • Номинальная частота вращения nном=710 об/мин,

  • Максимальная частота вращения двигателя nmax=2500 об/мин

  • Номинальный ток: Iном=30 А

  • КПД=85%

Электрические машины постоянного тока серии 4П с высотой оси вращения 200–280мм предназначены для комплектации электроприводов постоянного тока общепромышленного назначения (бумагоделательных, красильно-отделочных и подъемно-транспортных машин, полимерного оборудования, а также буровых станков и вспомогательных агрегатов экскаваторов).

Режим работы электродвигателей продолжительный S1 по ГОСТ 183. Электродвигатели допускают работу в режимах S2-S8 по ГОСТ183 при условии, что среднеквадратичный ток за цикл не превышает номинальное значение.

Возбуждение электродвигателей независимое 110, 220 В. Степень защиты электрических машин — IP23 по ГОСТ17494, электродвигатели типа 4ППМ, 4ПОМ и 4ПБМ имеют степень защиты IP44, вводное устройство всех типов машин —IP44.

Способ охлаждения электродвигателей IC01, IC06, IC0041, IC0141, IC17, IC37 по ГОСТ20459.

Механические воздействия по группе М8 ГОСТ17516 - 190Е. Электродвигатели выпускаются в конструктивном исполнении IMB3, IMV5, IMV6, IMВ35, IMV1, IMV2, IM1002, IM1012, IM1032, IM2002, IM2012, IM2032 по ГОСТ2479 .