5. Структурная схема и модель электропривода в среде scicos
Структурная схема представлена на рис. 6. По структурной схеме можно составить модель в среде SCICOS, которую удобно структурировать на отдельные составляющие: двигатели и механическую подсистему. Двигатели представлены в модели на рис. 7 в виде блоков DPT, структуры которых показаны на рис. 8.
Рис. 6. Структурная схема двухдвигательного электропривода
Рис. 7. Модель электропривода в SCICOS
Рис. 8. Структура блоков DPT
6. Задание для выполнения лабораторной работы
Одним из недостатков двухдвигательного электропривода является неравномерная нагруженность двигателей, возникающая в результате разброса их параметров. Анализ влияния разброса параметров целесообразно выполнять в следующей последовательности:
1. Произвести запуск электропривода с последующим набросом номинальной нагрузки и снять динамическую механическую характеристику и временные зависимости электромагнитного момента и частот вращения двигателей и барабана лебедки при равенстве параметров двигателей.
2. Изменить активное сопротивление якоря одной из машин на 20 % в меньшую и большую стороны. Снять графики. Оценить максимальное и установившееся отклонение значений электромагнитных моментов двигателей.
3. Изменить индуктивность якоря одного из двигателей на 20 % в меньшую и большую стороны. Снять графики. Оценить максимальное и установившееся отклонение значений электромагнитных моментов двигателей.
4. Изменить жесткость одного из валопроводов на 20 % в меньшую и большую стороны. Снять графики. Оценить максимальное и установившееся отклонение электромагнитных моментов двигателей.
5. Изменить магнитный поток одного из двигателей на 20 % в меньшую и на 10 % в большую стороны. Снять графики. Оценить влияние разброса значений магнитных потоков двигателей на разброс нагрузок.
Данные для выполнения лабораторной работы берутся из табл. 4, 5, 6 в соответствии с вариантом, который выдает преподаватель. Результаты лабораторной работы заносятся в отчет, выполненный на листах формата А4 в электронном варианте. Объем отчета составляет не менее 20 стр. (4 стр. на каждый пункт лабораторной работы). Кроме того, в отчет заносятся основные теоретические сведения по лабораторной работе с формулами и структурными схемами.
Таблица 4 – Состав электроприводов экскаваторов ЭКГ
Экскаватор |
Электропривод |
|
подъем |
||
генератор |
двигатель |
|
ЭКГ-4.6Б |
ПЭМ-2000М |
ДПЭ-82 |
ЭКГ-5А |
ПЭМ-2000М |
ДЭ-816 У2 |
ЭКГ-8И |
ПЭМ-151-8К |
ДПЭ-82А |
ЭКГ-12.5 |
ГПЭ-85/36-6К |
МПЭ-450-900-1 |
ЭКГ-20 |
ГПЭ-85/36-6К |
МПЭ-500-500 |
Таблица 5 – Технические данные электродвигателей экскаваторов ЭКГ
Наименование параметра |
Тип двигателя |
||||||||||
ДЭ-816 |
ДЭВ-816 |
ДПЭ-82 |
МПЭ-500-500 |
ДЭ-812 (ДЭВ-812) |
МПЭ-450-900-1 |
ДПЭ-82А |
ДЭ-816У2 |
ДПЭ-52 |
ДПВ-82А |
ДПВ-52 |
|
1. Номинальная мощность, кВт |
150 |
150 |
175 |
500 |
100 |
450 |
140 |
200 |
54 |
190 |
60 |
2. Номинальное напряжение, В |
220 |
440 |
460 |
440 |
305 |
440 |
440 |
400 |
395 |
270 |
305 |
3. Номинальный ток, А |
740 |
370 |
410 |
1210 |
360 |
1090 |
350 |
490 |
150 |
760 |
220 |
4. Номинальная частота вращения, об/мин |
480 |
480 |
740 |
500 |
750 |
1100 |
610 |
750 |
1200 |
740 |
1230 |
5. Напряжение возбуждения, В |
220 |
220 |
85 |
220 |
80 |
110 |
85 |
85 |
95 |
85 |
85 |
6. Ток возбуждения, А |
6.5 |
6.5 |
24 |
22 |
12.7 |
22.1 |
13.4 |
21.15 |
15.2 |
19.5 |
13.5 |
7. Число полюсов |
4 |
4 |
4 |
4 |
4 |
4 |
4 |
4 |
4 |
4 |
4 |
8. Сопротивления при 15°C, Ом x 10-3:
|
5.5 3 - |
21.9 16.6 - |
12.2 8.6 - |
6.43 1.98 3.28 |
14 9 - |
5.5 1.3 4.43 |
15.5 11.5 - |
11.4 5.7 - |
33 20.5 - |
3.6 3.2 - |
19 12.5 - |
9. Момент инерции, кг x м2 |
16.2 |
16.2 |
17.0 |
40 |
7 |
30 |
17 |
15.1 |
2 |
17 |
1.87 |
Таблица 6 – Технические данные экскаваторов ЭКГ
Наименование параметра |
Экскаватор |
||||
ЭКГ-4.6Б |
ЭКГ-5А |
ЭКГ-8И |
ЭКГ-12.5 |
ЭКГ-20 |
|
1. Емкость ковша, м3 |
4.6 |
5.0 |
8.0 |
12.5 |
20.0 |
2. Длина стрелы, м |
10.5 |
10.5 |
13.4 |
18.0 |
17.7 |
3. Длина рукояти, м |
7.8 |
7.8 |
11.5 |
13.4 |
11.9 |
4. Угол наклона стрелы, град. |
45 |
45 |
47 |
45 |
50 |
5. Масса рукояти, т |
7.85 |
7.85 |
10.4 |
19.0 |
33.8 |
6. Масса ковша, т |
9.30 |
9.87 |
15.6 |
30.0 |
41.0 |
7. Геометрические размеры ковша, м:
|
2.55 2.20 2.56 |
2.60 2.20 2.56 |
3.15 2.95 3.35 |
3.83 3.26 3.90 |
4.24 3.90 3.30 |
8. Высота оси пяты стрелы, м |
2.54 |
2.54 |
5.01 |
4.85 |
5.50 |
9. Высота напорного вала, м |
6.70 |
6.70 |
8.31 |
10.1 |
10.9 |
10. Диаметр каната, мм |
39 |
39 |
45 |
39 |
57 |
11. Высота экскаватора, м |
10.92 |
10.92 |
11.55 |
15.63 |
19.30 |
12. Максимальная высота черпания, м |
10.30 |
10.30 |
14.72 |
15.08 |
17.90 |
13. Вылет рукояти максимальный, м |
7.80 |
7.80 |
11.50 |
13.38 |
11.90 |
14. Диаметр барабана подъемной лебедки, м |
1.050 |
1.050 |
1.400 |
1.400 |
1.430 |
15. Диаметр кремальерной шестерни напорного механизма, м |
0.336 |
0.336 |
- |
- |
0.630 |
16. Диаметр напорного барабана, м |
- |
- |
1.2 |
1.4 |
- |
17. Передаточное отношение механизмов:
|
46.01 38.13 389.8 |
46.07 38.13 389.8 |
149.14 82.21 268.69 |
25.41 90.17 264.53 |
36.2 21.76 - |
18. Номинальная скорость, м/с |
0.87 |
0.87 |
0.94 |
1.10 |
1.10 |
19. Расчетная продолжительность цикла, с |
23 |
25 |
26 |
28 |
28 |
20. Максимальное усилие, кН:
|
441.0 200.9 |
490.0 200.9 |
784.0 362.6 |
1274.0 588 |
1800 735 |
21. КПД механизмов:
|
0.84 0.87 0.87 |
0.84 0.87 0.87 |
0.84 0.87 0.87 |
0.84 0.84 0.87 |
0.84 0.87 0.87 |
22. Диаметр головного блока стрелы, м |
1.76 |
1.76 |
|
|
|
23. Расстояние от пяты стрелы до оси вращения кремальерной шестерни, м |
4.6 |
4.6 |
|
|
|
24. Расстояние от оси стрелы до центра вращения кремальерной шестерни, м |
0.74 |
0.74 |
|
|
|