Зубова О.I. Методичні вказівки для курсового проектування по ТЕП (укр.) - файл n1.doc

Зубова О.I. Методичні вказівки для курсового проектування по ТЕП (укр.)
скачать (673.2 kb.)
Доступные файлы (2):
n1.doc508kb.13.09.2008 01:38скачать
n2.doc3597kb.13.09.2008 01:37скачать

n1.doc

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

КРЕМЕНЧУЦЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ІНСТИТУТ ЕЛЕКТРОМЕХАНІКИ, ЕЛЕКТРОНІКИ І КОМП'ЮТЕРНИХ ТЕХНОЛОГІЙ

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

ДО КУРСОВОГО ПРОЕКТУ

З КУРСУ „ ТЕОРIЯ ЕЛЕКТРОПРИВОДA ”

ДЛЯ СТУДЕНТІВ ДЕННОЇ ФОРМИ НАВЧАННЯ

ЗІ СПЕЦІАЛЬНОСТІ

7.092204 “ЕЛЕКТРОМЕХАНІЧНЕ ОБЛАДНАННЯ ЕНЕРГОЄМНИХ ВИРОБНИЦТВ”





КРЕМЕНЧУК 2008

Методичнi вказiвки до курсового проекту з курсу "Теорiя електропривода". Для студентiв зi спецiальностi: 7.092204 "Електромеханічне обладнання енергоємних виробництв".

Укладачi: асистент Зубова Олена Iванiвна

професор, доктор технiчних наук Родькiн Дмитро Йосипович


професор, доктор технiчних наук Чорний Олексiй Петрович

доцент Гладир Андрiй Iванович

асистент Калінов Андрій Петрович

асистент Ромашихін Юрій Володимирович
Кафедра “Системи автоматичного управління та електропривод”


Затверджено методичною радою університету

Протокол № _____від______________200_ р.


Голова методради __________________ проф. В.В. Костін
Кременчук 2005

ОГЛАВЛЕНИЕ


1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

Общие указания

Указания по выполнению и оформлению курсового проекта

Условия заданий по курсовому проектированию

Методические указания по выполнению проекта

Методика выбора преобразовательных агрегатов

Построение статических характеристик привода

Определение энергетических показателей

Анализ динамических режимов

Приложение 1

Приложение 2

Литература

3

4

5

8

10

13

16

17

26

27

28


1. ЗАГАЛЬНІ ВКАЗІВКИ
Добрі практичні навики в експлуатації, проектуванні та дослідженні систем автоматизованого електропривода - обов’язкова умова у становленні інженера спеціальності: 7.092204 "Електромеханічне обладнання енергоємних виробництв".

Метою проекту з теорії електропривода є закріплення теоретичних знань, отримання практичних навиків у методах розрахунку і проектування систем регульованого електропривода зі статичними перетворювачами енергії. Незважаючи на різноманітність систем електропривода, в завданні на проект, а також в методичних вказівках здійснюється загальний підхід до розв’язання задач вибору потужності двигуна, дослідження статичних і неусталених режимів. В основі єдиного підходу лежить спільність процесів перетворення параметрів електричної енергії в механічну. Такий метод в певній мірі інколи знижує точність розрахунків, однак, як показав досвід, є виправданим при загальноінженерному підході, характерному для проектних організацій. Деталізація розрахунків не призводить до ускладнень, бо існує науково-технічна література практично для будь-якої системи привода. На стадії даного курсового проекту система електропривода обгрунтовується на підставі доступних усереднених оцінок або задається за погодженням із завданням по НДРС; детальне обгрунтування системи електропривода здійснюється в самостійній роботі студента над наступними курсами спеціальності.

Виконуючи проект, необхідно обов'язково використовувати обчислювальну техніку та електронні моделі. Механізація і автоматизація розрахунків не є самоціллю. Основна мета - отримати більший обсяг достовірної інформації, що дозволить поглибити аналіз, зробити його повноцінним, а висновки переконливими.

Рівень застосування обчислювальної техніки пов’язаний з етапами в роботі. Стадія початкового проектування автоматизованого електропривода припускає використання калькуляторів, що програмуються, для чого кафедрою опрацьована бібліотека прикладних програм. Детальні дослідження здійснюються у разі потреби на кафедральних та інститутських ЕОМ.
2. ВКАЗІВКИ ЩОДО ВИКОНАННя І ОФОРМЛЕННя

КУРСОВОГО ПРОЕКТУ
Курсовий проект передбачає самостійну творчу працю студента. За прийняті в проекті технічні рішення та вірогідність усіх розрахунків відповідає студент, як автор проекту.

Метою курсового проекту є поширення, поглиблення та систематизація теоретичних і практичних знань, набутих у процесі вивчення дисципліни з використанням їх для розв’язання задач, які виникають у сучасній промисловості.

Задачами курсового проекту є:

- розвиток самостійної праці під час розв’язання задач згідно технічного завданням (ТЗ);

- закріплення та розвиток розрахункових, проектно-конструкторських, дослідницьких та експериментальних здобутків та навичок;

- використання набутих знань під час розв’язання конкретних наукових, технічних та виробничих задач розрахунку та проектуваннясистем електропривода.
Правила оформлення

Курсовий проект складається з пояснювальної записки до 30-40 сторінок машинописного тексту і графічної частини.

Розділи (глави) нумерують арабськими цифрами, наприклад: 1. Статичні режими. Підрозділи (параграфи) - арабськими цифрами в межах розділу (глави), наприклад: 1.2. Статичні режими замкнутої системи.

Всі розрахунки в роботі виконують в одиницях СІ. Розрахунки ілюструють графіками і таблицями. Нумерація сторінок пояснювальної записки повинна бути наскрізною; номери проставляють у верхньому куті арабськими цифрами.

Малюнки нумерують аналогічно розділам (главам), підрозділам (параграфам), наприклад: рис. 1.2, рис. 2.3, рис. 3.1.

Обсяг пояснювальної записки не повинен перевищувати 50 друкованих сторінок. Кожен розділ/глава починається з нової сторінки. Заповнення останньої сторінки - не менше 75 %.

Формат аркуша – А4, поля справа та зверху по 2 см, зліва та знизу – 3 см. Інтервал між рядками – полуторний.

Стиль назви розділів/глав: шрифт Times New Roman Cyr, 14 pt, усі літери великі, без відступу, вирівнювання по центру, інтервал перед 6 pt, після 12 pt, автоматичний перенос слів заборонений.

Стиль назви підрозділів/підпунктів: шрифт Times New Roman Cyr, 14 pt звичайний, без відступу, вирівнювання по центру, автоматичний перенос слів заборонений.

Стиль тексту пояснювальної записки: шрифт Times New Roman Cyr, 14 pt, звичайний, абзац 1,25 см, вирівнювання по ширині, автоматичне виставлення переносів.

Стиль посилань: посилання по тексту на літературу оформляється згідно з державними стандартами в квадратних дужках з указанням номера літератури за переліком.

Стиль рисунків: рисунки виконують у програмах Visio або Corol. Шрифт підпису - Times New Roman Cyr, 14 pt, звичайний, без відступу, вирівнювання по центру. Товщина ліній у рисунках не менше 2 мм.

Стиль формул: формули виконують у редакторі формул Microsoft Equation. Шрифт Times New Roman Cyr, 14 pt звичайний, вирівнювання по центру. Для редактора формул наступні параметри: великі, малі грецькі літери та символи – шрифт Symbol, інші Times New Roman Cyr. Розміри: звичайний 14 pt, великий індекс 10 pt, дрібний індекс 8 pt, великий символ 24 pt, дрібний символ – 12 pt.

Стиль таблиць: таблиці розташовують подібно до рисунків. Підпис таблиці вирівнюють по лівому краю, шрифт підпису як і для рисунків.

Вибір теми роботи

Теми курсового проекту розроблені провідними викладачами кафедри, які проводять заняття з курсу. Теми розподіляє провідний викладач з курсу.

Тематика курсового проекту повинна відповідати змісту дисципліни та навчальним планам. Основними критеріями, якими потрібно керуватися під час вибору теми проекту, є його практична та наукова цілісність, актуальність.

Зміст курсового проекту затверджується провідним викладачем з курсу.
Зміст завдання на роботу

Відповідно до теми курсового проекту кожний студент отримує індивідуальне завдання. Воно містить:

• тему проекту;

• основні початкові дані до проекту;

• перелік питань, які необхідно розглянути в проекті (теоретична та розрахунково-дослідницька частини змісту пояснювальної записки);

• перелік графічного матеріалу (плакатів), який виносять на захист;

• основні етапи виконання завдання та термін закінчення роботи.
Керівництво проектом

Керівник курсового проекту – викладач, який веде заняття з групою чи призначається завідувачем кафедри серед провідних викладачів кафедри.

Керівник курсового проекту вирішує такі питання:

видає завдання на проект;

надає студентові допомогу щодо розробки календарного плану виконання роботи на весь період;

рекомендує літературу, довідники та інші матеріали;

систематично проводить передбачені розкладом заняття й консультації;

перевіряє виконання етапів проекту.

При невиконанні студентом графіка роботи керівник повідомляє про це завідувача кафедри і вживає необхідних заходів для виправлення стану.

Консультації керівника повинні мати рекомендаційний характер. Студент при вирішенні окремих питань повинен виявляти повну самостійність. Він має право приймати зі своєї роботи рішення, що не збігаються з думкою керівника. Студент несе особисту відповідальність за прийняті науково-технічні рішення, за правильність виконаних розрахунків, адекватність та надійність роботи розробленої системи, якість виконання та оформлення роботи, а також вчасність завершення проекту. Керівник є лише консультантом, який повинен застерігати студента від допущення грубих помилок.

Готовий курсовий проект (пояснювальна записка та графічний матеріал) підписують студент та керівник, після чого роботу виносять на захист.
Захист курсового проекту

Захист курсового проекту відбувається публічно у встановлений термін комісії (не менше 3 чоловік), до складу якої входять провідні викладачі, котрі проводять заняття з курсу та керівник проекту. На доповідь студентові відводиться не більше 5 хвилин, у якій студент у стислій формі повинен доповісти результати своєї роботи.

За результатами захисту та відповідей на додаткові запитання кожен із членів комісії виставляє оцінку. До відомості виставляють середньозважену оцінку. При виникнення спірних питань щодо оцінки рішення приймає провідний викладач з курсу. У разі отримання студентом незадовільної оцінки, комісія призначає дату повторного захисту.

Критерії оцінювання:

– глибина опрацювання теми;

– якість представлення роботи;

– чіткість і ґрунтовність відповідей на запитання;

– якість оформлення роботи та графічного матеріалу.
Зміст графічної частини курсового проекту

Графічна частина курсового проекту складається з 1-2 креслень форматом А1 та має включати:

- функціональну схему технологічну об'єкта;

- функціональну схему ЕП та принципову схему силового кола;

- математичну модель системи електропривода;

- статичні та динамічні характеристики ЕП, що відображають основні режими роботи розробленої системи.

Залежно від теми проекту перелік графічного матеріалу може кориґувати керівник.
Загальні рекомендації зі структури курсовий проект
В рамках курсового проекту слід в першу чергу звернути увагу на основні питання: розрахунку потужності і вибору двигуна, розрахунку механічної частини, обґрунтування системи електроприводу, розрахунку статичних і динамічних характеристик, розрахунку і вибору силового устаткування. Питання обліку впливу перетворювача на мережу живлення і електродвигун, техніко-економічного обґрунтування, формулювання рекомендацій по збільшенню надійності ЕП і поліпшенню його характеристик слід віднести до другорядних питань, опрацьовування яких впливатиме на ступінь позитивної оцінки за умови опрацьовування основних питань.
Курсовий проект повинен містити наступні обов'язкові розділи:

1. Аналіз технологічного процесу.

2. Розрахунок і вибір устаткування ЕП.

3. Розрахунок статичних і енергетичних характеристик.

4. Розрахунок і аналіз динамічних режимів роботи.

У висновку курсового проекту викладається коротких аналіз характеристик обраної системи ЕП, його переваги та недоліки, а також шляхи підвищення ефективності його роботи.

Додаткового глави, які можуть бути включені в курсовий проект, і які впливають на підвищення оцінки:

1. Розробка технічних заходів щодо підвищення енергоефективності ЕП.

2. Техніко-економічних аналіз розглянутої системи ЕП.

3. Постановка експерименту й аналіз експериментальних даних.

При прив'язці проекту до реального лабораторного або промислового устаткування бажане наведення результатів експериментального дослідження об'єкту проектування.

Допускається виконання курсових робіт, відмінність яких від проектів полягає в дослідницькому характері роботи, відсутності розробки технічних рішень по побудові системи ЕП.

Розділ 1 Аналіз технологічного процесу

У розділ повинні бути розкриті наступні питання, згідно алгоритму проектування електроприводу:

- аналіз технологічного механізму, режими й особливості його роботи.

- аналіз технічного завдання: аналіз режимів роботи ЕП, аналіз кількості і значень робочих швидкостей механізму, визначення необхідності регулювання швидкості або моменту, аналіз діапазону регулювання, прийняття рішень по організації механічної передачі енергії, аналіз вимог по швидкодії і точності регулювання параметрів, аналіз необхідності формування пускових режимів, аналіз необхідних гальмівних режимів, попередній вибір роду струму двигуна, особливостей конструктивного виконання по техніко-економічних критеріях, критеріях надійності і можливості створення енергоресурсозберігаючих режимів роботи, формулювання вимог до системи електроприводу і визначення технічних заходів щодо поліпшення характеристик роботи електроприводу.

- розрахунок параметрів механічної системи, приведення моментів інерції і моментів до валу двигуна, визначення коефіцієнтів жорсткості і коефіцієнтів передачі механічних передач, визначення ККД елементів механічної системи, визначення втрат енергії в пусковому режимі, енергії гальмування обґрунтування необхідності рекуперації енергії гальмування в мережу.

- обґрунтування і вибір системи ЕП виходячи з вимог до діапазону і точності регулювання, необхідності керованого пуску і гальмування, розробка функціональної схеми системи електроприводу, попереднє визначення структури силових електричних перетворювачів виходячи з вимог електромагнітної сумісності з мережею і двигуном, визначення ККД елементів перетворюючих пристроїв.

Якщо тематика курсового проекту спрямована на розробку лабораторних стендів, у розділі необхідно навести відомості щодо того технологічного механізму, який імітується на стенді, або наведений опис системи ЕП, що вивчається на цьому стенді. В останньому випадку повинні бути розкриті питання призначення й сфери застосування даного ЕП, його характеристики й особливості роботи, аналіз можливих схемотохнічних рішень побудови силових ланцюгів ЕП і систем керування.

Вибір роду струму і типу електроприводу доцільно проводити на основі розгляду і порівняння техніко-економічних показників ряду варіантів, що задовольняють технічним вимогам даної робочої машини.

На підставі початкових даних і вимог, що пред'являються до електроприводу, необхідно вибрати варіант електроприводу, здатний повністю виконати вимоги і бути одночасно максимально економічним.

"Правила будови електроустановок" рекомендують починати процес вибору роду струму з двигунів змінного струму. Для приводу механізмів, що не вимагають регулювання частоти обертання, незалежно від їх потужності, рекомендується застосовувати електродвигуни синхронні або асинхронні з короткозамкненим ротором. Для приводу механізмів, що мають важкі умови пуску або роботи або що вимагають зміни частоти обертання, слід застосовувати електродвигуни з найбільш простими і економічними методами пуску або регулювання частоти обертання, можливими в даній установці. Електродвигуни постійного струму допускається застосовувати тільки в тих випадках, коли електродвигуни змінного струму не забезпечують необхідних характеристик механізму (насамперед не відповідають вимозі забезпечення необхідної перевантажувальної здатності) або є не економічними. Для нерегульованого приводу вибір типу двигуна простий. Двигуни змінного струму простіше по конструкції, вартість їх нижче, обслуговування теж вимагає менших витрат. При повторно-короткочасному режимі роботи з частими пусками і гальмуваннями раціонально використовувати двигуни підвищеного ковзання. Для регульованого приводу завдання вибору типу приводу вирішується складніше. Залежно від діапазону і плавності регулювання швидкості, вимог до якості перехідних процесів можуть бути застосовані як системи реостатного регулювання швидкості, так і системи з індивідуальними перетворювачами.

При глибокому регулюванні швидкості в більшості випадків питання вирішується на користь приводів постійного струму. Проте конкурентними по своїх властивостях є приводи з частотним і частотно-струмовим управлінням. Переваги приводів з асинхронними двигунами - простота конструкції і підвищена надійність двигунів.

Перешкодою до швидкого впровадження частотно-регульованих приводів є складність систем управління і підвищена вартість.

Із-за обмеженості часу, що відводиться на виконання курсового проекту, рід струму і тип електроприводу може задаватися викладачем-керівником проекту з числа варіантів, що використовуються в даний час. Варіант повинен забезпечувати виконання заданих технологічних вимог відносно швидкостей руху виконавського органу робочої машини, часу роботи, прискорень і т. п.

У даному розділі курсового проекту приводяться достоїнства варіанту електроприводу, що розробляється, істотні для заданої робочої машини. Там же зазначаються і недоліки прийнятого варіанту електроприводу.
Розділ 2 Розрахунок і вибір устаткування ЕП

У другому розділ повинні бути розкриті наступні питання:

- попередній розрахунок потужності двигуна, вибір типу двигуна по потужності і частоті обертання з урахуванням тривалості включення і зміни умов охолоджування при зміні швидкості обертання.

- розрахунок і вибір елементів ЕП: трансформаторів, згладжуючих дроселів, пускових опорів, силових напівпровідникових ключів, силових фільтрів і т. д., вибір захисної і комутаційної апаратури, наближене визначення вартості системи ЕП з урахуванням витрат на розробку.
На основі відомостей про технологічний механізм здійснюється розрахунок потужності й вибір електродвигуна. При розрахунку обов’язково повинні бути враховані режими роботи двигуна (S1-S8) і зроблена корекція значення потужності при роботі ЕП на низьких швидкостях і погіршенні умов самовентиляції. За розрахованим значенням потужності й необхідній максимальній швидкості обертання з довідників і каталогів вибирається конкретний електродвигун. Для тихохідних механізмів необхідно вибирати двигун з більшою, ніж необхідно, швидкістю з наступним розрахунком параметрів механічної передачі. При виборі двигуна також повинні бути враховані призначення серії двигунів і ступінь захисту. У таблиці необхідно навести каталожні номінальні параметри обраного двигуна.

Вибір двигуна для проектованого електроприводу включає:

- вибір конструкції (виконання) двигуна;

- вибір двигуна за швидкістю;

- вибір двигуна за потужністю.

Вибір двигуна по конструктивному виконанні полягає в застосуванні в проектованому електроприводі двигуна, відповідного за способом захисту від дії навколишнього середовища (закритий, захищений і так далі), способом вентиляції (з самовентиляцією, з незалежною вентиляцією і так далі), по наявності або відсутності вбудованого тахогенератора і іншим конструктивним особливостям, які указуються в каталогах і довідниках на електричні машини.

Вибір двигуна за швидкістю повинен при відомій кінематичній схемі робочої машини забезпечити необхідні швидкості технологічного процесу. При цьому заздалегідь повинен бути намічений спосіб регулювання швидкості двигуна, що забезпечує якнайкращі техніко-економічні показники. Основною швидкістю руху електроприводу називатимемо швидкість на природній механічній характеристиці при номінальних напрузі, частоті, потоці двигуна.

Вибір двигуна за потужністю здійснюється, як правило, за критерієм нагріву з подальшою перевіркою по перевантажувальній здатності. Для використання критерію нагріву необхідно знати навантаження двигуна, які залежать і від параметрів двигуна. У зв'язку з цим доводиться проводити спочатку попередній вибір двигуна, розраховувати для нього навантаження за заданих умов роботи електроприводу, а потім перевіряти заздалегідь вибраний двигун по критеріях нагріву, перевантажувальній здатності і за умовами пуску.

Попередній розрахунок потужності двигуна проводиться приблизно оскільки на даному етапі проектування невідоме повне навантаження двигуна. На основі початкових даних можуть бути достатньо близько розраховані лише статичні навантаження. Динамічні ж навантаження, які в значній мірі залежать від параметрів двигуна, поки що не відомі. Найбільш простій метод попереднього розрахунку потужності двигуна заснований на обліку лише статичних навантажень. При цьому для еквівалентизації навантаження декількох ділянок графіка (що розрізняються як значеннями сил опору, так і швидкостями руху робочої машини) навантаження використовується метод середньоквадратичного моменту. З сказаного ясно, що такий розрахунок не може дати точного результату, виходить лише орієнтовне значення потужності двигуна, які підлягають подальшої перевірки.

При завданні допустимого прискорення виконавчого органу робочої машини представляється можливим на стадії попереднього розрахунку потужності двигуна визначити не тільки статичні навантаження, але і частину динамічних навантажень електроприводу, обумовлених змінами швидкості рухомих мас робочої машини.

При розрахунку й виборі устаткування ЕП необхідно навести функціональну схему ЕП і принципову схему силового ланцюга. Далі за параметрами потужності, струму й напруги двигуна, з урахуванням можливих перевантажень здійснюється розрахунок і вибір:

- комутаційної (контактори, магнітні пускачі, тиристорні пускачі й т.д.) і захисної (автоматичні вимикачі, реле струму й напруги) апаратури;

- пасивних елементів силових ланцюгів (трансформатори, дроселі, ємності, додаткові опори й т.д.);

- силові напівпровідникові прилади перетворювальних пристроїв (діоди, тиристори, силові транзистори й т.д.) і захисні ланцюги для них;

- елементи системи керування (датчики струму, напруги, швидкості, переміщення; АЦП, ЦАП, мікроконтролери й т.д.).
Розділ 3 Розрахунок статичних і енергетичних характеристик.

Розділ повинен містити:

- розрахунок параметрів схем заміщення двигунів за даними каталогів.

- розрахунок статичних механічних, електромеханічних і енергетичних характеристик електроприводу: розрахунок природних і штучних характеристик з урахуванням параметрів елементів ЕП (трансформаторів, згладжуючих дроселів, силових напівпровідникових ключів, силових фільтрів і так далі).

- розрахунок втрат в двигуні і елементах системи ЕП, розрахунок енергетичних характеристик двигуна і системи ЕП.

Розділ 4Розрахунок і аналіз динамічних режимів роботи

- побудова математичної моделі двигуна і елементів системи ЕП, обґрунтування допущень, що приймаються при моделюванні.

- розрахунок пускових і гальмівних режимів, режимів зміни швидкості і навантаження відповідно до діаграм включення, тахограмами і так далі, здійснення перевірочного розрахунку потужності двигуна з урахуванням динамічних перевантажень, режимів охолоджування і так далі, моделювання роботи двигуна з урахуванням пульсацій напруги живлення від перетворюючих пристроїв.

- внесення уточнень до проекту, формулювання висновків щодо досягнення вимог, поставлених в технічному завданні.


3. УМОВИ ЗАВДАНЬ ДО КУРСОВОго ПРОЕКТУВАННя

Завдання 1

Технологічний процес здійснюється у відповідності з тахограмою (рис. 1) і даними табл. 1. Для заданого варіанту завдання необхідно:

  1. Обгрунтувати систему електропривода механізму.

  2. Розрахувати відсутні параметри тахограми, орієнтовно визначити потужність двигуна, вибрати за каталогом двигун і редуктор.

  3. Виконати уточнений розрахунок потужності електродвигуна, використовуючи формули приведення моментів і мас ,що обертаються.

  4. Вибрати силове обладнання системи привода - перетворювальні агрегати, призначені для управління двигуном, комутаційну апаратуру, сгладжуювальны та струмообмежуючі реактори.

  5. Розрахувати і побудувати статичні характеристики двигуна в розімкненій і замкнутій системах.

  6. Розрахувати і побудувати енергетичні характеристики системи електропривода: коефіцієнт корисної дії та коефіцієнт потужності при регулюванні швидкості вхолосту і під навантаженням.

  1. Дослідити динаміку привода при зміні керуючих і збурюючих впливів. Побудувати криві перехідних процесів.







Завдання 2

Електропривод вентилятора здійснюється від двигуна змінного струму з регульованою швидкістю обертання.

  1. Для заданих параметрів технологічного процесу необхідно вибрати робочу машину - вентилятор, обгрунтувати систему електропривода.

  2. Розрахувати потужність електродвигуна, вибрати двигун за каталогом, визначити сумарний момент інерції системи привода.

  3. Виходячи з даних табл. 2, визначити необхідний діапазон регулювання швидкості, розрахувати і вибрати параметри приладів для регулювання швидкості двигуна вентилятора.

  4. Розрахувати статичні режими розімкненої і замкнутої систем електропривода для регулювання продуктивності вентилятора.

  5. Визначити енергетичні показники привода вентиляторної установки.

  6. Розрахувати перехідні процеси при зміні керуючих і збурюючих впливів. Побудувати характеристики перехідного процесу, визначити його якісні показники.

Технічні характеристики відцентрових вентиляторів наведені в табл. 3.
Завдання 3

Для конвейєра, основні параметри якого задані в табл. 4, необхідно:

  1. Обгрунтувати систему приводу, розрахувати потужність двигуна, вибрати його за каталогом.

  2. Вибрати основне обладнання і пускорегулюючу апаратуру для двигуна.

  3. Скласти принципову схему керування приводом, визначити еквівалентну заступну схему і її параметри.

  4. Побудувати швидкісні і механічні характеристики привода в заданому діапазоні регулювання швидкості.

  5. Визначити і побудувати енергетичні характеристики привода.

  6. Визначити розрахункові коефіцієнти системи привода, сталі часу елементів структурної схеми.

  7. Скласти структурну схему, визначити перехідні функції за керуючим і збурюючим впливом. Розрахувати і побудувати криві перехідних процесів при пуску і уповільненні привода.



Таблиця 1




Параметр



варіанта

























1

0,5

7

0,25

14

24

12

-1.2

1.2

0,3

120

5

15

2

0,5

6,8

0,25

10

15.2

7.6

0

1.8

0,25

90

4,5

12

3

0,5

7,5

0,25

18

26

14

-4

-1.3

0,33

115

6

12

4

0,5

6,5

0,25

27.7

36

20

-12

2.6

0,25

90

5,5

8

5

0,5

7

0,25

31

40

29

-18

1.6

0,26

115

6

6,8

6

0,5

7,2

0,25

28

38

22

-20

0

0,31

85

6,5

10,2

7

0,5

6,4

0,25

46

64

40

-41

-2.0

0,8

140

6

8,8

8

0,5

7,3

0,25

14

22

8.2

-4

1.4

0,44

120

6,5

12,5

9

0,5

6,3

0,25

50.5

7.5

4.8

0,002

-0.4

0,3

118

7

13,8

10

0,5

6

0,25

11

13

10

-0.24

-0.13

0,81

140

7,5

6,2

11

0,5

7

0,25

50

68

28

-40

-3.2

0,26

90

6,5

9

Системи привода: Г-Д з тиристорним збудником; ТП-Д; АВК; ВД; ТПЧ-АД; Г-Д з автономним джерелом енергії; двигун постійного струму - випрямляч - синхронний генератор; асинхронний двигун з фазовим керуванням.
Таблиця 2

Показники

Номер варіанта





1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

Максимальна

продуктивність

вентилятора,

м3

22.4

12.8

17.6

19.2

56

64

25.6

83.2

40

112

80

44.8

48

9.6

Мінімальна

продуктивність

м3

12.8

5.6

8.8

8

25.6

32

11.2

38.4

19.2

48

40

22.4

16

4.8

Максимальний

тиск, кПа

2.9

2.6

2.8

2.1

3.5

2.4

3.8

4.7

2

5

4.75

2.8

2.9

2.1

Мінімальний

тиск, кПа

1.2

1.2

1.6

0.9

1.5

1.1

1.8

2.2

0.9

2.4

2.2

1.3

1.4

0.9

Таблиця 3


Тип


Продуктивність, м3/год


Статичний тиск , кПа


Потужність двигуна , кВт


Частота обертання,

об. / хв.
















ВД-12

28000

2.2

30

750

ВД-13.5

60000

2.6

51

750

ВД-15.5

68000

2.4

56

600
















ВДН-11.2

28700

4.3

43

1500

ВДН-12.5

40000

5.4

73

1500

ВДН-15

75000

7.7

194

1500

ВДН-20

170000

4.5

255

1000

ВДН-22у

210000

3.3

225

750

ВДН-24у

275000

3.95

350

750

ВДН-26у

350000

4.65

520

750

ВДН-31.5у

275000

10.57

990

750
















ДН-18у

117000

3.7

144

1000

ДН-20

140000

3.8

215

750

ДН-22-0.62

142500

3.8

172

750


Таблиця 4


Основні

показники


Варіант завдання





1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

Продуктивність, т/год

130

250

100

300

2000

1440

1440

150

150

130

130

1600

110

100

40

500

Тягове зусилля, кН

8

13,4

13,5

7,75

42

10

10

2,56

2,56

2,9

3,85

5,4

4,6

4,6

4,7

8

Довжина конвеєра, м

550

563

936

145

323

150

500

65

40

207

245

283

570

589

430

144

Кут нахилу конвеєра, град.

17

14

16

17

13

5

1

6

20

0

16

0

16

15

14

17

Швидкість стрічки, м/с

1,71

1,61

1,6

1,34

1,92

4

4

1

0,67

1,27

1,27

1,86

3,15

3,15

1,54

1,35

Ширина стрічки, мм

900

1200

1200

1200

1200

1200

1200

800

800

900

900

900

900

900

900

1200

Діаметр привідного барабана , мм


806


806


806


1000


2000


1410


1410


806


806


806


806


1410


806


806


806


2000

Кількість двигунів

2

3

3

1

2

2

2

1

1

1

1

1

2

2

1

1


4. МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ ЩОДО ВИКОНАННя ПРОЕКТУ
Завдання 1

Відсутні параметри тахограми визначаються з рівняння руху електропривода

,

де - прискорення привода.

Прискорення на першій ділянці, :

.

Тоді момент інерції робочої машини, :

.

Для другої ділянки тахограми, :

.

З іншого боку: .

Тоді відрізок часу, : .

Аналогічним чином визначаються відсутні параметри на інших ділянках тахограми.

Після визначення параметрів тахограми методом еквівалентного моменту розраховується орієнтовна потужність двигуна, розрахункова тривалість вмикання . Двигун системи привода вибирається для найближчого стандартного у відповідності до залежності

,

де - розрахункове і каталожне значення потужності двигуна. Для двигун вибирається з умови тривалого режиму.

Уточнений розрахунок потужності з урахуванням рівняння руху електропривода виконується у такому порядку.

Виходячи з рівняння руху електропривода, визначається момент, що розвивається двигуном:

,

де - приведені до валу двигуна відповідно момент опору і момент інерції системи привода.

З урахуванням отриманих значень виконується перерахунок навантажувальної діаграми ; методом еквівалентного моменту визначається еквівалентна потужність двигуна і порівнюється з номінальною потужністю заздалегідь вибраного двигуна . Якщо , то двигун вибрано правильно, в протилежному випадку необхідно прийняти двигун найближчої потужності і повторити розрахунок.

Перевірка двигуна на перевантажувальну здатність:

.

Завдання 2

Потужність двигуна вентилятора, :

,

де - коефіцієнт запасу (1.1...1.15); - продуктивність вентилятора,; - тиск вентилятора, ; - ККД вентилятора.

Значення коефіцієнту корисної дії визначається за аеродинамічними характеристиками турбомеханізму для заданих значень продуктивності та тиску.

Параметри неусталених процесів електропривода з турбомеханізмом на валу визначаються з урахуванням залежності статичного моменту від швидкості:

,

де =(0.1... 0.15); =(0.9... 0.95); .

Поблизу точки, де досліджується режим роботи, статичний момент представляється залежністю:

;

.

Це дозволяє представити вплив навантаження від'ємним зворотним зв'язком, що охоплює ланку з моментом інерції в структурній схемі системи привода.
Завдання 3

1.Потужність на валу двигуна конвейєра, :
,
де - продуктивність конвейєра, ; - висота підйому матеріалу, ; - тягове зусилля, ; - швидкість руху стрічки, . - ККД передачі.

З

2. Інші пункти проекту виконуються у відповідності з обгрунтовано вибраною системою електропривода, з використанням літературних джерел.

Додаток 1

Міністерство освіти та науки України

Кременчуцький державний політехнічний університет

ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА

до курсового проекту


з дисципліни: “Теорія електропривода”

на тему: “ ”

Спеціальність: 7.092204 "Електромеханічне обладнання енергоємних виробництв"



Виконав:

Перевірив:

Кременчуг 2005
Додаток 2
Перелік тем зв’язаних з виробництвом
1. ЕП насосної станції Гранкарь’єра м. Кременчука

2. Керований ЕП турбокомпресора К250-61-5 в умовах киснево-компресорного цеха Кременчуцького Стальзавода

3. ЕП насосної станції 1-го під’йома Власовського водозабора

4. ЕП дугової печі ДСП-25 сталеплавильного цеха Кременчуцького Стальзавода

5. ЕП мостового крана сталеплавильного цеха

6. ЕП установки индукційної плавки в умовах Кременчуцького вагонобудівного завода

7. ЕП сварочного автомата в умовах вагонобудівного завода

8. ЕП погружного насоса системи подачі мазута в умовах НПЗ

9. Керований ЕП вентилятора системи охолодження установки очистки стічних вод НПЗ

10. Система визначення якості перетворення енергії ЕП технологічних механизмів (НПЗ)

11. Керований ЕП нафтонасосного агрегата станції “Кременчук”

12. ЕП нагнетателя установки виробництва техничного вуглецю (завод техничного вуглецю)

13. ЕП вентилятора зони сушки фабрики підготовки окатишей (ГЗК)

14. ЕП экскаватора ЕКГ-8І кар’ьєра Полтавського ГЗКа

15. ЕП турбокомпресора К250-61-5 в умовах Кременчуцької ТЕЦ

16. ЕП насосного комплекса Водоочистної станції системи комунального водоснабжения

17. ЕП очисних споруджень системи комунального водовідведення м. Кременчука

18. Керований ЕП конвеєра для загрузки окатишей збагачувальної станції ГЗКа

19. ЕП компресора К-500 для виготовлення стисненого повітря в умовах вагоного завода

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ


  1. Справочник по автоматизированному электроприводу / Под ред. В.А.Елисеева.- М.: Энергоатомиздат, 1983.- 616 с.

  2. Справочник по проектированию электропривода силовых и осветительных установок / Под ред. Я.М.Большама.- М.: Энергия, 1974.- 726 с.

  3. Чиженко И.М. Справочник по преобразовательной технике.- Киев: Техника 1978.- 446 с.

  4. Чиликин М.Г., Сандлер А.С. Общий курс электропривода.- М.: Энергоиздат, 1981.- 574 с.

  5. Шенфельд Р., Хабитер Э. Автоматизированные электроприводы.- Л.: Энергоатомиздат, 1985.- 464 с.

  6. Башарин А.В., Голубев Ф.Н., Кепперман В.Г. Примеры расчетов автоматизированного электропривода.- Л.: Энергия, 1972.- 440 с.

  7. Онищенко Г.Б. Асинхронный вентильный каскад.- М.: Энергия, 1967.- 163с.






Источник

Характер сведений

Страницы

1

Чиликин М.Г., Соколов М.М., Перехов В.М., Шинянский А.В. Основы автоматизированного електропривода. Уч. пособ. для вузов. М., «Энергия», 1974, 568 с.

























































































































































Методичнi вказiвки до курсового проекту з курсу "Теорiя електропривода". Для студентiв зi спецiальностi: 7.092204 "Електромеханічне обладнання енергоємних виробництв".

Укладачi: асистент Зубова Олена Iванiвна

професор, доктор технiчних наук Родькiн Дмитро Йосипович


професор, доктор технiчних наук Чорний Олексiй Петрович

доцент Гладир Андрiй Iванович

асистент Калінов Андрій Петрович

асистент Ромашихін Юрій Володимирович

Кафедра “Системи автоматичного управління та електропривод”
Відповідальний за випуск Юдіна Г.Г.

Видавничий відділ КДПУ Тираж 50 примірників

Учебный материал
© bib.convdocs.org
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации