Типовые задания и контрольные вопросы к защите курсовой работы

Курсовая работа содержит следующие материалы:

1. Расчетно-пояснительную записку.

2. Графическую часть.

Расчетно-пояснительная записка должна содержать:

1. Титульный лист

2.Задание, содержащее исходные данные для выполнения курсовой работы;

3. Оглавление;

4. Введение

5. Краткое описание работы рассчитываемого электропривода с изложением требований, предъявляемых нормативными документами;

6. Расчетную часть, выполняемую в соответствии с рекомендуемой методикой и использованием вычислительной техники;

7. Заключение

8. Список используемой литературы

9. Спецификацию, которая содержит перечень элементов принципиальной электрической схемы;

10. Графический материал, состоящий из принципиальной электрической схемы, характеристик и диаграмм электропривода.

При проектировании студент должен оптимизировать многие расчеты. Поэтому перед началом расчета необходимо тщательно изучить вопросы динамики, регулирования скорости, режимы работы электроприводов грузоподъемных механизмов. Исходные данные для расчета судового электропривода грузоподъемного механизма приведены в таблице.

Построение упрощенной нагрузочной диаграммы механизма.

Под нагрузочной диаграммой понимается зависимость от времени момента или мощности статической нагрузки на валу двигателя за цикл работы механизма. Нагрузочные диаграммы механизма являются исходным материалом для предварительного выбора двигателя.

В большинстве случаев можно строить и использовать для выбора двигателя упрощенную нагрузочную диаграмму механизма, пренебрегая временем и путем при переходных процессах по причине их относительной малости по сравнению с временем установившегося движения. При этом рассчитываются времена пауз и времена установившихся движений, считая, что весь путь механизм проходит при установившейся скорости.

Для упрощенной диаграммы механизма получим меньшие значения Т_Ц и ПВ%, чем при учете переходных процессов, так как средняя скорость механизма возрастает, время работы уменьшается, а время пауз сохраняется.

Для каждого рабочего участка упрощенной нагрузочной диаграммы рассчитывают статический момент при заданной передаточном числе механизма и редукторе или мощность при незаданном передаточном числе, приведенные к валу двигателя для случая двигательного режима работы привода:

Расчет требуемой мощности двигателя по упрощенной нагрузочной диаграмме.

Этот расчет зависит от того, из какой серии предполагается выбирать двигатель и какого исполнения. При времени цикла Т_Ц<<10 мин. выбирают двигатель из серии повторно-кратковременного режима, если же Т_Ц>10 мин., то двигатель выбирают из серии продолжительного режима. Выбор исполнения двигателя зависит от условий окружающей среды и места расположения двигателя на механизме.

Для повторно-кратковременного режима определяют по упрощенной нагрузочной диаграмме механизма рабочее значение ПВ% и среднеквадратичные значения момента:

Выбранный по каталогу в соответствии с заданием, учетом рода тока и напряжения двигатель проверяют по допустимой перегрузке. Если по этому условию двигатель не проходит, то нужно брать двигатель большей мощности который пройдет по перегрузочной способности. Выбранный асинхронный короткозамкнутый двигатель необходимо еще проверить по пусковому моменту и по допустимой частоте включений, сравнив ожидаемую частоту включений с допустимой паспортной.

Из каталога, справочника выписываются тип двигателя, паспортные номинальные данные, сопротивление обмоток (активные сопротивления нужно пересчитать к 75С, при увеличении температуры медной обмотки от 15С до 75С ее активное сопротивление возрастает в 1,23 раза, а от 20С до 75С - 1,2 раза), параметры схемы замещения (для асинхронного двигателя), допустимые перегрузки; момент инерции ротора или маховый момент и т. д. Если передаточное число редуктора и механизма не было заданно, то оно рассчитывается по номинальной угловой скорости двигателя и скорости механизма приведенного к угловой скорости вала механизма.

Расчет механических и электромеханических характеристик электродвигателя.

Для расчета механической характеристики электродвигателя по каталожным данным необходимо, в первую очередь, определить значения номинального момента и скольжения, а также критического момента и скольжения. В дальнейшем моменты для других значений скольжений в области устойчивой работы электропривода рассчитываются по упрощенной  формуле Клосса. Электромеханическая характеристика асинхронного двигателя необходимая для построения нагрузочной диаграммы электропривода и проверки двигателя на нагрев рассчитывается по формуле В.А. Шубенко.

Расчет переходных процессов, построение нагрузочной диаграммы двигателя и проверка его по нагреву и по перегрузке.

Перед расчетом переходных процессов нужно составить силовую схему привода.С учетом принципов управления приводом (времени, тока, скорости и пути) проводят расчет электромеханических переходных процессов по формулам для линейных механических характеристик, либо графоаналитическим методом в случае существенно нелинейных характеристик.

В результате расчетов должны быть получены зависимости от времени и построены графики угловой скорости, тока, момента по формулам, приведенным в /1, 2/ на базе решения уравнения движения привода:

Полученные в результате расчетов переходных процессов значения токов, моментов и скоростей и значения времен этих процессов служат основанием для построения нагрузочных диаграмм за цикл, а также выбора аппаратуры, реализующей выбранный принцип управления приводом. Используя эти диаграммы, производят проверку выбранного двигателя по нагреву и по перегрузке. Если броски тока и момента не превышают допустимых, то двигатель проходит по перегрузке. Проверку по нагреву производят методом эквивалентного тока для двигателей серии повторно-кратковременного режима:

После выполнения проверки нужно сделать заключение о пригодности использования предварительно выбранного двигателя.

Задание на курсовую работу Таблица № 1

П ППос- ледняя цифра шифра	Грузоподъем ность, т Gн	Высота подъема груза, м L П	Высота спуска груза, м LС	Вес грузозахватывающего устройства, кг G0	Диаметр грузового барабана, м, D	Время пауз нагрузочной диаграммы, с				Дополнительные данные для расчетов
						tП1	tП2	tП3	tП4
0	0,8	8	5	50	0,20	6	4	7	7		КПД механизма лебедки (0,7-0,9) Скорость подъема, спуска (0,85-1,42) м/с Скорость подъема, спуска грузозахватывающего устройства до 3 м/с Посадочная скорость груза (0,15-0,25) м/с
1	1,0	9	5	55	0,25	7	4	7	8
2	1,25	10	6	65	0,30	8	4	7	8
3	1,6	11	6	70	0,35	9	4	7	8
4	2,0	12	7	75	0,40	10	4	7	9
5	2,5	13	7	80	0,45	11	5	8	8
6	3,2	14	8	85	0,50	12	5	8	9
7	4,0	15	8	90	0,55	13	5	8	10
8	3,5	16	9	95	0,60	14	5	8	10
9	6,3	17	9	100	0,65	15	5	8	10

Вопросы к защите курсовой работы «Расчет судового электропривода грузоподъемного механизма»

1. Что такое повторно-кратковременный режим (ПВ%) работы электродвигателя, какие значения ПВ% Вы знаете.

2. В чем заключается сущность метода эквивалентного тока, момента и мощности для выбора двигателя.

3. В каких режимах работает двигатель при подъеме и спуске груза и грузозахватного устройства. Привести механические характеристики и показать переход с одной характерис -тики на другую при изменении частоты напряжения.

4. Как определить время пуска двигателя.

5. Объяснить принцип действия принципиальной электрической схемы электропривода.

6. Какие виды защит имеются.

Приложение № 3