М ИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего профессионального образования

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ

ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

________________________________________________________________

Энергетический институт

Направление – Электротехника, электромеханика и электротехнологии

Кафедра электропривода и электрооборудования

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ ПО

ЭЛЕКТРООБОУДОВАНИЮ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

«Регулируемый электропривод крутонаклонного ленточного конвейера по системе АВК»

Исполнитель:

Выполнил: студент гр. 7а84 _________ _______ Е.И. Кудрявцев

^{Подпись Дата И.О.Фамилия}

Проверил:

доцент, к.т.н. ________ _______ Ю. Н. Дементьев

^{Подпись Дата И.О.Фамилия}

Томск – 2012

Оглавление

Введение 3

1. Расчет и выбор силового оборудования регулируемого электропривода 4

1.1. Расчет мощности двигателя и предварительный его выбор 4

1.2. Выбор преобразовательного устройства для регулируемого электропривода 6

1.3. Расчет и выбор основных силовых элементов регулируемого электропривода 7

1.4. Выбор аппаратуры управления и защиты 9

1.5. Расчет и выбор типа и сечения кабеля сети высокого напряжения 9

1.6. Расчет сечения и типа кабеля для вспомогательного оборудования 9

1.7. Расчет энергетических показателей электропривода 10

2. Расчет статических и динамических характеристик для разомкнутой системы регулируемого электропривода 14

2.1. Расчет естественных характеристик ω=f(I), ω=f(М) регулируемого электропривода. 14

2.2. Расчет искусственных (регулировочных) характеристик ω=f(I), ω=f(М) регулируемого электропривода для заданного диапазона регулирования скорости 17

2.3. Расчет механических переходных характеристик ω=f(t) и М = f(t) при пуске, набросе и сбросе нагрузки при мгновенном изменении задания. 21

3. Расчет параметров структурной схемы 26

3.1. Составление структурной схемы системы регулируемого электропривода 26

3.2. Расчет коэффициентов усиления и постоянных времени регулируемого электропривода. 26

4. Разработка функциональной схемы системы регулируемого электропривода 27

4.1. Составление силовой схемы регулируемого электропривода 27

Силовая схема привода представлена на рисунке 12. 27

4.2. Составление схемы управления регулируемого электропривода 28

Заключение 29

Список литературы: 30

Введение

Развитие техники во всех областях народного хозяйства значительно повысило потребность в электроприводах, допускающих регулирование угловой скорости и развиваемого момента. Сочетание тенденции к расширению областей применения регулируемого электропривода с техническими возможностями каскадных схем электропривода переменного тока позволяет считать, что асинхронные вентильные каскады и двигатели двойного питания являются перспективным видом регулируемого электропривода для широкого круга механизмов.

Основной целью данной работы является закрепление и систематизация знаний по электрооборудованию промышленности, развитие навыков самостоятельной работы с использованием специальной технической литературы.

В данном курсовом проекте спроектирован электропривод наклонного конвейера, на базе двигателя переменного тока, удовлетворяющий заданным параметрам и режимам работы. В качестве передаточного устройства используется редуктор, а в качестве управляющего используются командоаппарат совместно с ПЛК и система импульсно-фазового управления.

1. Расчет и выбор силового оборудования регулируемого электропривода

1.1. Расчет мощности двигателя и предварительный его выбор

Перед расчетом мощности двигателя, необходимо определить размеры конвейера (рисунок 1).

Рисунок 1 – схема устройства конвейера

Расчет электропривода осуществляется для наклонной части конвейера.

Вес груза, находящегося в данный момент на ленте, определится из соотношения:

Удельный вес груза, приходящийся на 1 метр ленты:

Точный расчет потерь во всех элементах конвейера весьма сложен из-за наличия большого количества гнезд трения. Приближенно можно учитывать силы сопротивления движению при движении груженой и порожней частей ленты по роликоопорам, исходя из следующих формул:

Для груженой ветви:

где ω^\ - коэффициент сопротивления движению, принимаемы равным 0.024 для средних условий работы конвейера.

Для порожней ветви:

Мощность, необходимая для привода конвейера, может быть определена из приближенной формулы:

где с=1.12 – опытный коэффициент, учитывающий потери на жесткость ленты;

η_ПЕР – примерный КПД передачи от двигателя до ведущего барабана.

Учитывая, что механическая характеристика АВК достаточно мягкая, а так же наличие дополнительных элементов в роторной цепи, что снижает момент привода в целом, выбираем мощность двигателя с запасом 40%:

Выбираем асинхронный двигатель с фазным ротором 4АНК 250 M4 Y3 со следующими паспортными данными, (таблица 1):

Таблица 1. Паспортные данные приводного двигателя.

							cos(φ)
	об/мин	о.е.	о.е.	о.е.	о.е.	о.е.	-
110	1500	0,53	0,13	0,56	0,23	4.3	0.97
							mk
В	-	-	A	В		-	-
220	0.035	0.18	260	250	2.5	0.92	2.5

Определим номинальный ток статора двигателя:

Номинальный момент двигателя:

Коэффициент трансформации напряжения асинхронной машины:

Параметры схемы замещения электродвигателя: