Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования Российский государственный профессионально-педагогический университет

Институт электроэнергетики и информатики

Кафедра электрооборудования и автоматизации промышленных предприятий

Курсовая работа по дисциплине

«Электрический привод»

Тема: «Проектирование электропривода сталкивателя блюмов»

Исполнитель

студент группы ЭМ-509 И.Х. Ракипова

Руководитель А.А. Емельянов

Екатеринбург

2012

СОДЕРЖАНИЕ

Реферат 4

Введение	5
1 Задание и исходные данные к проекту	7
2 Выбор типа электропривода	9
3 Выбор и проверка электродвигателя	11
3.1 Расчёт мощности двигателя	11
3.2 Предварительный выбор двигателя	13
3.3 Расчет передаточного числа редуктора 3.4 Расчет и построение нагрузочной диаграммы двигателя	15 16
3.5 Проверка двигателя по нагреву	23

4 Выбор основных узлов силовой части электропривода 24

4.1Выбор тиристорного преобразователя 24

4.2 Выбор силового трансформатора 25

4.3 Выбор сглаживающего реактора 26

4.4 Разработка принципиальной электрической схемы силовой части электропривода 27

5. Расчет параметров математической модели силовой части электропривода 29

5.1 Расчет параметров силовой чисти электропривода в абсолютных единицах 29

5.2 Выбор базисных величин системы относительных единиц 31

5.3. Расчет параметров силовой части электропривода в относительных единицах 31

5.4 Расчет коэффициентов передачи датчиков 34

6. Разработка системы управления электроприводом 35

6.1. Выбор типа системы управления электроприводом 35

6.2 Расчет регулирующей части контура тока якоря 36

6.2.1. Расчет параметров математической модели контура тока. 36

6.2.2 Конструктивный расчет регулятора тока 43

6.3 Расчет регулирующей части контура скорости 46

6.3.1. Расчет параметров математической модели контура скорости 46

6.3.2. Конструктивный расчет регулирующей части контура скорости 47

6.4 Расчет задатчика интенсивности 50

6.4.1. Расчет параметров математической модели задатчика интенсивности 50

6.4.2 Конструктивный расчет задатчика интенсивности 51

7. Основы теории систем подчиненного регулирования 54

7.1 Обобщенная схема многоконтурной системы подчиненного регулирования 54

7.2. Синтез регуляторов 56

7.2.1. Синтез регулятора первого контура и его свойства 57

8. Системы регулирования тока якоря 63

8.1. Функциональная схема САР тока якоря 63

8.2. Синтез регуляторов тока якоря 64

8.3. Анализ свойств САР тока якоря 65

9. Моделирование в MatLab. 69

9.1 Математическая модель двигателя постоянного тока, включающая контур тока якоря 81

Заключение 83

Список использованных источников 84

РЕФЕРАТ

Курсовой проект содержит 85 листов печатного текста,45 рисунка, 3 таблицы, 10 использованных источников.

Произведен расчет силовой части системы : «ТП-Д», включающий в себя:

• предварительный выбор двигателя;

• расчет и построение нагрузочной диаграммы и проверка двигателя на нагрев;

• моделирование электропривода в MATLAB.

ВВЕДЕНИЕ

Современный электрифицированный механизм рассматривается как электромеханическая автоматизированная (или в целом автоматическая) система, замкнутая обратными связями (через оператора или специальное техническое устройство) по контролю основополагающих технических параметров.

В главном (силовом) канале обязательно присутствует электродвигатель, а также могут быть представлены преобразователи электрической и механической энергии. С их помощью и реализуются конкретные законы электромеханического энергообразования. Каналы управляющих воздействий на различные функциональные элементы силовой цепи, а также каналы обратной связи входят в состав системы автоматического управления (САУ) электропривода.

Новое производственное оборудование для современного механизированного производства создается совместными усилиями технологов-машиностроителей, специалистов по электрическим машинам, электроприводу и автоматизации. Одновременно с разработкой технологии и конструктивного состава механического оборудования разрабатывается его электрическое оборудование.

Конструктивные и кинематические особенности исполнительного органа механизма во многом предопределяются типом привода, на который ориентируется при разработке механической части.

Имеет место и обратное – в зависимости от конструктивных решений механической части значительные изменение претерпевает электропривод. Конструктивные решения отражаются на параметрах механической и электрической цепей единой электромеханической системы. Соотношения последних сказываются не только на статических и динамических качествах, но и на потреблении электроэнергии, экономичности работы электрифицированного механизма.

Сталкиватель находится в хвостовой части технологической линии обжимного стана (блюминга). На блюминге путём обжатия слитков, полученных из сталеплавильного цеха, производят блюмы - заготовки квадратного сечения от 200*200 мм до 300*300 мм, представляющие собой полуфабрикат для дальнейшей переработки в сортовой металл. Прокатанная заготовка от блюминга подаётся рольгангами к ножницам для обрезки концов и порезки на мерные длины . Полученные таким образом блюмы взвешиваются на весах, рольгангами транспортируются в хвостовую часть стана и сталкиваются с рольганга сталкивателем на конвейер, которым далее транспортируются либо на склад заготовок, либо на линию прокатки заготовочного стана для получения заготовок меньшего сечения. Кинематическая схема сталкивателя блюмов показана на рис. 1. Рабочим органом сталкивателя являются две штанги. Движение передаётся штангам от одного или двух двигателей через редуктор и ведущие шестерни, которые находятся в зацеплении с зубчатыми рейками на штангах. Электропривод сталкивателя блюмов работает в повторно-кратковременном режиме с переменной нагрузкой. Рабочий цикл сталкивателя включает в себя:

• Разгон штанг до пониженной скорости на холостом ходу;

• Подход штанг к заготовке и начало толкания с пониженной скоростью;

• Разгон до рабочей скорости;

• Толкание на рабочей скорости до сталкивания заготовки;

• Замедление до остановки штанг;

• Разгон в обратном направлении до повышенной скорости;

• Возврат штанг на холостом ходу с повышенной скоростью;

• Замедление штанг до остановки в исходном положении;

• Пауза (двигатель отключается)