- •Уфимский Государственный Авиационный Технический Университет
- •Курсовой проект
- •Содержание.
- •1. Задание.
- •2. Исходные данные. Задание 1, Вариант 8
- •3. Выбор электродвигателя.
- •4. Технические данные на элементы электропривода.
- •6.1 Расчет сопротивления якорной цепи.
- •6.2 Определение коэффициента усиления разомкнутой системы.
- •7.1 Передаточная функция электродвигателя, как единого блока.
- •7.2 Электрическая часть двигателя.
- •7.3 Механическая часть двигателя.
- •8. Передаточная функция тиристорного преобразователя.
- •9.1 Передаточная функция датчика скорости.
- •9.2 Передаточная функция датчика тока.
- •10.1 Расчет регулятора тока.
- •10.2 Расчет регулятора скорости
- •Список литературы.
3. Выбор электродвигателя.
Выбор мощности электродвигателя произведём по методу эквивалентных величин.
Мощность выбираемого электродвигателя должна удовлетворять условию:
Где – мощность двигателя
– максимальный момент сопротивления
– максимальная скорость перемещения механизма
Скорость вращения механизма максимальная
рад/с
PДВ 100 79.85 = 79.85 кВт
По справочнику выбираем электродвигатель с номинальной мощностью не менее 79.85 кВт:
Таблица 3.1 Технические данные на двигатель П 62
Наименование |
Значение |
Мощность номинальная, Рн , кВт |
8 |
Ток номинальный, Iн , А |
43 |
Максимальная скорость, nmax , об/мин |
2000 |
Частота вращения номинальная, nн , об/мин |
1100 |
Момент инерции, J, кг∙м2 |
0,16 |
Допустимая кратность тока, |
2 |
Число полюсов |
4 |
Сопротивление якоря, при 15°С, , Ом |
0,195 |
Сопротивление дополнительных полюсов, при 15°С, , Ом |
0,108 |
Сопротивление параллельной обмотки, при 15°С, , Ом |
216 |
Сопротивление последовательной обмотки, при 15°С, Rп , Ом |
0,007 |
Момент номинальный, Мн , Нм |
78 |
КПД, , % |
85 |
Проверку двигателя проведём по методу эквивалентных величин:
Мдв ном Мэкв, где
Мэкв – эквивалентный момент
М дв ном – номинальный момент двигателя
Величину эквивалентного момента высчитывают по формуле: , где
Мп – пусковой момент
Мт – момент торможения
Ммах – максимальный момент сопротивления
Мmin – минимальный момент сопротивления
tп – время пуска
tт – время торможения
- коэффициент, учитывающий условия охлаждения
- коэффициент, учитывающий условия охлаждения во время паузы
Для данного типа двигателя примем
Коэффициент можно вычислить по формуле:
, получим =0.975
Расчёт моментов пуска и торможения произведём по формулам:
Мп = -Мт = 4 Мном , получаем
Мп = 78 4 = 312 Нм
Мт = -312 Нм
Время пуска и торможения вычислим по формулам:
; , где
w ДВ – скорость вращения вала двигателя
J - приведённый суммарный момент инерции
J = JДВ+Jмех, где
Jдв – момент инерции ротора двигателя
Jмех– момент инерции механизиа
J = 0,16 +2 = 2,16 кгм2
Тогда времена пуска и торможения:
tn = 0.95 с
tт = 0.91 с
Режим работы механизма повторно-кратковременный, нагрузочная диаграмма выглядит следующим образом
Рис. 3.1. Нагрузочная диаграмма механизма
Относительный коэффициент продолжительности цикла:
Откуда tp=27 с – время рабочего периода
Время паузы:
to = tЦ - tP = 30 –27 = 3 с
Тогда эквивалентный момент:
=67.416
78 > 67.4 , значит, двигатель выбран правильно.
Нагрузочная диаграмма двигателя приведена на рисунке.
Рис. 3.2. Нагрузочная диаграмма двигателя
4. Технические данные на элементы электропривода.
Выбираем привод серии ПКВТ-14/220-П62/1000, в комплект которого входят: двигатель типа П-62 с тахогенератором ТМГ-30, тиристорный преобразователь ПТТР-230-100, силовой трансформатор ТТ-14.
Таблица 3.2 Технические данные на привод ПКВТ-14/220-П62/1000.
Наименование |
Значение |
Скорость вращения регулируемая, n, Об/мин |
200-1000 |
Напряжение, U, B |
220 |
Таблица 3.3 Технические данные на трансформатор ТТ-14.
Наименование |
Значение |
Мощность, Р, кВА |
14 |
Вторичное линейное напряжение UН.Н, B |
208 |
Первичное линейное напряжение U BВ.Н, В |
380 |
Потери в опыте короткого замыкания, ∆РКЗ, Вт |
350 |
Напряжение короткого замыкания, UК, % |
10 |
Таблица 3.4 Технические данные на тиристорный преобразователь ПТТР-230-100.
Наименование |
Значение |
Линейное напряжение сети, U, B |
230-190 |
Номинальное выпрямленное напряжение, Uн, B |
230 |
Номинальный выпрямленный ток, Iн, А |
50 |
Длительно допустимый ток, Iдд, А |
63 |
Максимально допустимый ток, Iмд , А |
100 |
Длительная мощность преобразователя, Р, кВт |
18,5 |
Напряжение управления, Uу , B |
5 |
Таблица 3.5 Технические данные на тахогенератор ТМГ-30
Наименование |
Значение |
Напряжение номинальное, UН , В |
230 |
Скорость вращения номинальная, nН , об/мин |
4000 |
Мощность номинальная, РН, Вт |
30 |
Ток номинальный, IH, A |
0.13 |
Сопротивление обмоток якоря при 15С, RЯ, Ом |
100 |
Сопротивление обмоток возбуждения при 15С, RВ, Ом |
730 |
Напряжение возбуждения, UB, B |
110 |
5. Расчет механической и электромеханической характеристик двигателя.
По исходным данным двигателя П-62 рассчитаем параметры его механической и электромеханической характеристик.
Запишем уравнение механической характеристики:
,
где w – скорость вращения двигателя;
U – напряжение на якоре двигателя;
- конструктивные параметры двигателя;
Ф – поток возбуждения;
М – момент на валу двигателя.
Запишем уравнение электромеханической характеристики Д :
,
где I – сила тока, протекающего через якорь двигателя;
- сопротивление якоря.
Рассчитаем номинальный режим работы двигателя:
,
где - номинальная частота вращения двигателя.
,
где - скорость вращения двигателя идеального холостого хода.
, где - КПД двигателя.
- номинальная ЭДС.
,
.
.
6. Расчет статических характеристик.