Министерство образования и науки Российской Федерации

С анкт-Петербургский

государственный

университет

технологии и дизайна

Кафедра автоматизации производственных процессов курсовой проект

по дисциплине «Электромеханические системы»

Проектирование электропривода с использованием средств компьютерного моделирования

Вариант 24

Преподаватель:

Кандидат технических наук, доцент

Шапошников А.Л.

Выполнила:

Студентка группы 4-МД-6

Мельниченко Д.В.

Санкт-Петербург

2013

Вариант 24

Состав электропривода: gw-ma-c-φ

Червячный редуктор

Тип электродвигателя – асинхронный

Транзисторный преобразователь

Система управления с контурами скорости и положения.

24

gw-ma-c-φ

1400

0.11

1

10

9

Содержание курсового проекта

1. ВВЕДЕНИЕ

1.1 Цель работы

1.2. Основные сведения о подъемнике

1.3. Алгоритм проектирования

2. РАСЧЕТ ПРИВОДНОГО МЕХАНИЗМАПОДЪЕМНИКА

2.1. Скоростная диаграмма подъемника

2.2. Статический расчет подъемника

2.3. Выбор редуктора

2.4. Приведение усилий к валу двигателя

2.5. Выбор электродвигателя

2.6. Динамический расчет электропривода подъемника

3. ПРОВЕРКА СИСТЕМЫ ДВИГАТЕЛЬ-РЕДУКТОР

3.1. Проверка условия пуска

3.2. Условие тепловой загрузки двигателя

4. РАСЧЕТ И ВЫБОР ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ

5. МОДЕЛИРОВАНИЕ РАЗОМКНУТОЙСИСТЕМЫ

6. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ

6.1. Расчет параметров датчиков и регуляторов

6.2. Контур скорости

6.3. Контур положения

7. МОДЕЛИРОВАНИЕ ЗАМКНУТОЙ СИСТЕМЫ

Введение

Электропривод – это электромеханическая система, предназначенная для приведения в движение исполнительных органов (ИО) рабочей машины и управления этим движением.Создание первого электропривода относится к 1838, когда в России Б. С. Якоби произвел испытания электродвигателя постоянного тока с питанием от аккумуляторной батареи, который был использован для привода гребного винта судна. Однако внедрение электропривода в промышленность сдерживалось отсутствием надежных источников электроэнергии. Даже после создания в 1870 промышленного электромашинного генератора постоянного тока работы по внедрению электропривода имели лишь частное значение и не играли заметной практической роли. Начало широкого промышленного применения электропривода связано с открытием явления вращающегося магнитного поля и созданием трехфазного асинхронного электродвигателя,сконструированного М. О. Доливо-Добровольским. В 90-х гг. широкое распространение на промышленных предприятиях получил электропривод, вкотором использовался асинхронный электродвигатель с фазным ротором для сообщения движения исполнительным органам рабочих машин. В 1890суммарная мощность электродвигателей по отношению к мощности двигателей всех типов, применяемых в промышленности, составила 5%, уже в 1927 этот показатель достиг 75%, а в 1976 приближался к 100%. Значительная доля принадлежит электроприводу, используемому на транспорте.Современное промышленное производство характеризуется большим многообразием технологических процессов. Для их осуществления человеком созданы тысячи самых разнообразных машин и механизмов. Рабочая машина(или производственный механизм) состоит из множества взаимосвязанных деталей и узлов, один (или несколько) из которых непосредственно выполняет заданный технологический процесс или операцию, и поэтому называется ИО.Совершая механическое движение, он выполняет заданную технологическую операцию – вращает деталь, перемещает инструмент. ИО в процессе движения преодолевает сопротивление движению, обуславливаемое силами трения илипритяжения земли, усилиями упругой и пластической деформации материалов или их сочетанием. Для совершения ИО технологической операции к нему должна быть подведена определенная механическая энергия от устройства,которое в соответствии со своим назначением получило название привода.Привод вырабатывает механическую энергию, преобразуя его из других видовэнергии. В зависимости от вида используемой энергии различают гидравлический, пневматический, тепловой и электрический приводы. В современном промышленном производстве, коммунальном хозяйстве и вдругих областях наибольшее применение имеет электрический привод (ЭП),который потребляет более 60 % вырабатываемой в стране электроэнергии. Такое широкое применение ЭП объясняется целым рядом его достоинств и преимуществ по сравнению с другими видами приводов: использование электрической энергии, распределение и преобразование которой в другие виды энергии, в том числе и механическую, наиболее экономично; большой диапазон мощности и скорости движения; разнообразие конструктивных исполнений, что позволяет рационально сочленять его с исполнительным органом и рабочей машиной и использовать для работы в самых разнообразных условиях – в воде, в среде агрессивных жидкостей и газов, в условиях космического пространства и т. д.; простота автоматизации технологических процессов; высокий КПД и экологическая чистота. Возможности современного ЭП продолжают постоянно расширяться за счет использования достижений в смежных областях науки и техники – электромашиностроении и электроаппаратостроении, электронике и вычислительной технике, автоматике и электротехнике.