1.1. Цель работы

Цель работы заключается в освоении техники расчета электропривода, выбора электрооборудования, проверки корректности выбора, оптимизации состава системы, разработки структурной схемы, определения параметров регуляторов и моделирования.

1.2. Основные сведения о подъемнике

Подъемник – это механизм, служащий для подъема и спуска грузов.

Эскиз подъемника

Эскиз подъемника и скоростной диаграммы

Он состоит из следующих составных частей:

• преобразователь

• электродвигатель

• редуктор

• шкив (фрикционное колесо с ободом или канавкой по окружности,которое передаёт движение приводному ремню или канату)

Структурная схема разомкнутой системы

Для двигателей постоянного тока используется тиристорный преобразователь напряжения, он преобразует напряжение переменного тока от сети питания в напряжение постоянного тока заданной величины. Для двигателей переменного тока используется транзисторный преобразователь частоты, который преобразует переменное напряжение от сети питания одной частоты в переменное напряжение другой частоты. Выходное напряжение с преобразователя подается на электродвигатель, который через зубчатый редуктор вращает шкив. Рассмотрим работу подъемника по скоростной диаграмме:

Эскиз скоростной диаграммы

T₁ – нечетный цикл, Т₂ – четный цикл; I – подъем, II – стоянка, III – спуск,

IV – стоянка

Подъемник работает в перемежающемся режиме, то есть он выполняет подъем с паузой в нечетных циклах (T1) и спуск с паузой в четных циклах (Т2).Рассмотрим поведение электропривода на промежутках времени, выделенных на диаграмме (индексы: «р» – разгон, «т» – торможение, «п» – подъем, «с» – спуск)

0А – время разгона при подъеме

АВ – время подъема вверх с постоянной скоростью

ВС – время торможения при подъеме

CD – время стоянки

DE – время разгона при спуске

EF – время спуска с постоянной скоростью

FG – время торможения при спуске

1.3. Алгоритм проектирования

1. Строится скоростная диаграмма работы механизма.

2. Выполняется статический расчет электропривода, в ходе которого определяются статические характеристики системы: статические моменты при подъеме и спуске, статическая мощность.

3. На основании статического расчета выбирается редуктор. Исходными данными для выбора редукторов служат требуемая мощность P_ред и момент на выходном валу M_ред, передаточное число i и скорость входного валаωред. Через выбранный редуктор найденные усилия и скорость механизма приводятся к валу двигателя.

4. Выбирается двигатель и производится динамический расчетсистемы. Исходными данными для выбора двигателя являются требуемая мощность P_дв и момент на валу M_дв, момент инерции J_дв и скорость ω_дв.

5. К системе двигатель-редуктор, удовлетворяющей всем требованиям, подбирается преобразователь (исходными данными для выбора преобразователя – его мощностьP_пр, ток I_пр и напряжение U_пр).

6. Выполняется моделирование разомкнутой системы.

7. Проектируется система управления электроприводом, на модели оценивается поведение замкнутой системы и производится ее наладка.