Ориентировочный расчет и выбор мощности электродвигателя

Курсовая работа

 

по дисциплине: «Системы управления электроприводом»

на тему: «Автоматизированный электропривод постоянного тока грузоподъемной лебедки».

 

 

Выполнил:

студент гр. ЭА-45

Ефремов C.А.

Руководитель:

Авербух М. А.

 

 

 

 

Белгород 2015

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Автоматизированный электропривод грузовой лебедки

Разработал.

Ефремов С.А.

Проверил.

Авербух М.А.

Руковод.

Н. Контр.

Утвердил

Содержание

Литер

Листов

БГТУ им. В.Г.Шухова

Содержание

 

1. Исходные данные для проектирования. 3

2. Расчет механической части электропривода. 4

2.1. Ориентировочный расчет и выбор мощности электродвигателя. 4

2.2. Расчет параметров тахограммы и диаграммы ускорений. 5

3. Расчет и выбор силового оборудования электропривода подъемных установок 7

3.1. Выбор силового тиристорного преобразователя. 7

3.2. Выбор силового согласующего трансформатора. 8

3.3. Расчет и выбор тиристорных возбудителей. 8

3.4. Выбор сглаживающих реакторов и уравнительного дросселя. 10

3.6. Выбор датчика скорости. Энкодер. 14

4. Расчет и выбор элементов системы автоматического управления. 15

4.1. Исходные данные для проектирования системы управления электроприводом 15

4.2. Построение функциональной и структурной схемы электропривода по системе ТП-Д 16

5. Моделирование динамических процессов в электроприводе. 22

Список литературы.. 27

 

1.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Автоматизированный электропривод грузовой лебедки

Разработал.

Ефремов С.А..

Проверил.

Авербух М.А.

Руковод.

Н. Контр.

Утвердил

Исходные данные для проектирования

Литер

Листов

БГТУ им. В.Г.Шухова

Исходные данные для проектирования

К проекту представляется электропривод грузоподъемной лебедки для поднятия грузов со значительной глубины. Принимается пятипериодная диаграмма подъема груза. В качестве электропривода принимается замкнутая система управления астатическая по скорости не ниже первого порядка. В проектирование принимается система подчиненного регулирования согласованного управления тока якоря и тока возбуждения, обеспечивающая двузонное регулирование.

В соответствии кинематической схемы механизма (рис. 1.1) приведены следующие исходные данные

1. Высота подъема груза: H = 700 м;

2. Грузоподъемность: Q = 25 т;

3. Масса всех движущихся частей грузовой лебедки, приведенная к скорости вала двигателя: m_п = 45 т;

4. Количество подъемных и уравновешивающих канатов:

n_п=4, n_у=3;

5. Масса подъемного и уравновешивающих канатов:

q_п=9 кг/м, р_у=12 кг/м;

6. Установившаяся скорость подъёма: v_max =v_уст = 10 м/с;

7. Скорость в конце первого участка разгона: v₁ = 1.1 м/с;

8. Скорость дотягивания при торможении: v₅ = 1.1 м/с;

9. Ускорение: а₁ =а₅=0,7 м/с²; а₂ =а₄ =1 м/с²;

10. Принимается к установке без редукторный электропривод с диаметром барабана: D_б = 3 м;

Рис 1.1. Кинематическая схема подъемного механизма

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Автоматизированный электропривод грузовой лебедки

Разработал.

Ефремов С.А.

Проверил.

Авербух М.А.

Руковод.

Н. Контр.

Утвердил

Расчет механической части электропривода

Литер

Листов

БГТУ им. В.Г.Шухова

2. Расчет механической части электропривода

Ориентировочный расчет и выбор мощности электродвигателя

В соответствии [1] ориентировочная мощность двигателя определяется по формуле:

где k – коэффициент запаса, или коэффициент шахтных сопротивлений k=1,2;

k_ну – коэффициент, учитывающий неуравновешенность канатов k_ну=1,15;

η – КПД грузоподъемного механизма η=0,93; Q – грузоподъемность

Q=25000 кг; v_max – максимальная скорость подъема, v_max=10.

Ориентировочная частота вращения ротора:

где D_б – диаметр барабана.

Условие выбора двигателя:

где – номинальная мощность двигателя, – номинальная частота вращения двигателя.

По условию выбора двигателя был выбран двигатель П22-125-9k в соответствии приложения [1].

Паспортные данные двигателя П22-125-9k:

1. P_н = 3700 кВт – номинальная мощность;

2. U_н = 710 В – номинальное напряжение;

3. I_н = 5600 А – номинальный ток;

4. n_н = 63 об/мин – номинальная частота вращения ротора;

5. η_н = 0,89 – номинальный КПД;

6. I_в = 200 A - ток возбуждения;

7. U_в = 220 В – напряжение в цепи возбуждения.

8. На таблице 2.1 представлены данные для кривой намагничивания.

 

Таблица 2.1

Ф*10-2, Вб
I*w, А*витки