ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

СТАРООСКОЛЬСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

(филиал)

государственного образовательного учреждения высшего

профессионального образования «Московский государствен-

ный институт стали и сплавов

(технологический университет)»

Кафедра АиТ

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА К КУРСОВОЙ РАБОТЕ

по дисциплине

«Автоматизированный электропривод типовых производственных механизмов и технологических комплексов»

Разработка принципиальной схемы управления электроприводом

Выполнил: студент группы АТП-06-2д

Новосельцев Д.

Приняла: Данилова М.Г.

Старый Оскол, 2010

Старооскольский технологический институт (филиал)

Московского государственного института стали и сплавов

(технологического университета)

Кафедра А и ПЭ

УТВЕРЖДАЮ

Зав. кафедрой

____________Ю.И. Еременко

____________201__ г.

ЗАДАНИЕ

на курсовой проект (работу) по дисциплине

________Автоматизированный электропривод типовых производственных______

______________ механизмов и технологических комплексов__________________

студенту_____ Новосельцеву Д._______ группы__________АП-06-2д___________

Руководитель__Данилова М.Г.____________________________________________

Дата представления законченного проекта __________________________________

Тема проекта (работы)___Разработка принципиальной схемы управления_______

электроприводом, обеспечивающей заданные статические и динамические ______

характеристики.________________________________________________________

Исходные данные

______________________________________________________________________

______________________________________________________________________

______________________________________________________________________

______________________________________________________________________

Задание выдал _________ руководитель ____________________________________

^{дата подпись}

Задание получил________ студент ________________________________________

^{дата подпись}

	Введение	4
	Цели и задачи курсового проектирования.	4
1.	Исходные данные	5
2.	Выбор электродвигателя	6
3.	Выбор тиристорного преобразователя с трансформатором	8
4.	Выбор сглаживающего дросселя	10
5.	Выбор датчиков регулируемых координат	11
6.	Синтез системы управления	12
7.	Расчет контура тока	13
8.	Расчет контура скорости	15
9.	Расчет контура положения	18
10.	Список рекомендуемой литературы	20

Введение

Задачей курсового проектирования является закрепление теоретического материала по курсу «Автоматизированный электропривод типовых производственных механизмов и технологических комплексов» .

При выполнении курсового проекта потребуется творческая работа с технической литературой, которая не должна сводится только к отысканию типовых расчетов, а потребует проработки принципов работы и требованиям к автоматизированным электроприводам. При работе необходимо твердо усвоить теоретический материал лекционных курсов по применяемым методам расчета как в курсе автоматизированного электропривода, так и в курсах электрических машин и электропривода.

На защите курсового проекта студент обязан технически грамотно и достаточно убедительно изложить содержание проекта и быть готовым ответить на любые вопросы, связанные с обоснованием методов расчета и выбора отдельных элементов системы автоматизированного электропривода.

Цели и задачи курсового проектирования

Конечной целью проектирования является разработка принципиальной схемы управления электроприводом, обеспечивающей заданные статические и динамические характеристики. В начале записки следует указать основную регулируемую координату, тип системы и режим работы, привесим параметры механизма и требования к электроприводу. Последующий текст рекомендуется разделить на главы, соответствующие структуре работы над проектом.

Задачей курсового проектирования является развитие навыков решения инженерных задач в области автоматизированного электропривода, обращения со стандартами и справочными материалами при разработке принципиальных схем электропривода.

1. Исходные данные

Вариант 161

Регулируемая координата	Положение
Тип системы	Следящая
Режим работы	Малые перемещения
Вид механизма	Одномассовой
12, с-1	70
	1,2
12	0,2
МС.М.МАКС, НМ	200
 М.МАКС с-2	4,5
М.МАКС, с-1	0,6
D	25
С , угл. мин или %	30
Д , угл. мин или %	20
tП , с	0,06
 , %	25

2. Выбор электродвигателя

Выбор двигателя ориентировочно выбирается по мощности:

Р_Н  k_з М_{С.М.МАКС} _М.МАКС (2.1)

где k_з = 6,125 – коэффициент, учитывающий требования к динамическим характеристикам ЭП (меньшему времени переходного процесса соответствует большее значение коэффициента).

М_{С.М.МАКС} = 200 НМ - момент статического сопротивления механизма.

_М.МАКС = 0,6 с^-1 - максимальная угловая скорость механизма.

Р_н=6,125 *200*0,6 = 735= 0,735кВт

Принимаем двигатель серии 2ПН-112LУ4

Момент ном., Н*М 10,2

Ном. Частота вращ., об/мин 750

Ном. Мощн., кВт 0,80

Ном. Ток, А 10,30

Номин. Напряжение, В 110

Ном. Магнит. Поток, мBб 3,51

Ном. К.П.Д. % 62,5

Момент инерции, кг*м*^2 0,017

Часовая мощность, кВт 0,84

Макс. Вращ. Момент, Н*М 51,00

Макс. Скорость(U=var) 1500

Макс. Скорость(Ф=var) 3000

Макс. Ускорен., рад/сек^2 3000

Сопр.обм якор.(15 С), Ом 0,968

Сопр. Доб. Полюс.(15С)Ом 0,848

Индукт.як.цепи(Фн), мГн 13,9

Собств. Частота 1/сек 64,9

Передаточное число редуктора

j_P=ω_н/ω_м.мах (2.2)

j_P= 78,375/0,6 = 130,625

где ω_н - номинальная угловая скорость двигателя.

ω_н =0,1045*n_н=0,1045*750=78,375 с^-1 (2.3)

Максимальное ускорение вала двигателя:

ε_max = ε_м.макс*j_p (2.4)

где  _М.МАКС =4,5 с^-2 - максимальное угловое ускорение механизма.

ε_max = 4,5*130,625= 587,812 c^-2

Суммарный момент инерции двигателя с редуктором:

J₁=J_д+J_Р=J_д+0,1* J_д (2.5)

где J_Д = 0,017 - соответственно моменты инерции двигателя.

J₁=0,017+0,1*0,017=0,0187 кг*м²

Суммарный момент инерции электропривода:

J = γ*J₁ (2.6)

J = 1,2*0,0187 = 0,02 кг*м²

где  = 1,2 - коэффициент соотношения масс.

Приведенный к валу двигателя момент сопротивления нагрузки:

М_с=М_{с.м.макс}/(η_Р*j_P) (2.7)

где η_Р = 0,92 – КПД редуктора.

М_с =200/(0,92*130,625)=1,66 Н*м

Номинальный момент двигателя

М_н =P_н/ω_н=800/78,375=10,2 Н*м. (2.8)

Для проверки выбранного двигателя определяют эквивалентный момент:

(2.9)

М_э < М_н

Эквивалентный момент не превышает номинальный момент двигателя. Следовательно, двигатель выбран верно.

Затем надо определить сопротивление Rяд якорной цепи выбранного двигателя при 75 °С, а также его номинальный ток якоря I_ЯН, если они не указаны в паспортных данных:

R_яд = 1,3 (г_я+ г_дп)=1,3*(0,968+0,848)=2,36 Ом (2.10)

Из паспортных данных имеем:

• номинальный ток якоря:

• Индуктивности якорной цепи: