АЕПТВМ КП / КП_6-30-mzp3

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ ДНІПРОДЗЕРЖИНСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

довиконаннякурсовогопроекту

здисципліни:“Електричнімашинитаелектропривод”

для студентів спеціальності: 6.000008 “Енергетичний менеджмент”

освітньо-кваліфікаційного рівня бакалавр денної форми навчання

ЗАТВЕРДЖЕНО: Редакційно-видавничею секцією науково-методичної Ради ДДТУ «10» 09.2006р.

протокол № 4

Дніпродзержинськ

2006 р.

Методичні вказівки до виконання курсового проекту з курсу “Електричні машини та електропривод” для студентів усіх форм навчання спеціальності

6.000008 “Енергетичний менеджмент” /Укладачі О.В.Садовой, Ю.В.Сохіна, Р.С.Волянський – Дніпродзержинськ, ДДТУ, 2006, 28 с.

Укладачі: О.В.Садовой, д.т.н., професор Ю.В.Сохіна, к.т.н., доцент Р.С. Волянський, к.т.н., доцент

Відповідальний за випуск: О.В.Садовой, д.т.н., професор

Рецензент: С.В.Количев, к.т.н., доцент

Затверджено на засіданні кафедри ЕО Протокол № 15 від 29.06.2006 р.

Коротка анотація видання. У методичних вказівках до виконання курсового проекту приведені рекомендації до виконання окремих розділів курсового проекту відповідно до індивідуально завдання, надані паспортні данні електричних машин.

3

2.4.Варіанти завдань . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

3.ОБСЯГ ТА ЕТАПИ ВИКОНАННЯ КУРСОВОГО ПРОЕКТУ . . . . . . . 10

4.МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ ДО ВИКОНАННЯ ТИПОВОГО ЗАВДАННЯ 11

4.1.Розрахунок потужності електродвигунів . . . . . . . . . . . . . . . . 11

4.4.Вибір генератора . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

4.5.Розрахунок динамічних параметрів системи Г-Д . . . . . . . . . . . 17

4.6.Розрахунок постійних і змінних втрат . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

4.7. Розрахунок втрат енергії в якірному колі при розгоні двигуна . . . 20

4.8.Розрахунок статичних характеристик системи Г-Д . . . . . . . . . . 21

4.9.Побудова структурної схеми . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

4.10.Розрахунок перехідних процесів. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

ДОДАТКИ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

Додаток 1 (учбові дані). Технічні характеристики електродвигунів . . . 24

Додаток 2. Технічні характеристики генераторів . . . . . . . . . . . . . 25

Додаток 3. Універсальна крива намагнічування . . . . . . . . . . . . . 26

СПИСОК РЕКОМЕНДОВАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ . . . . . . . . . . . . . . . 27

4

1. ЗАГАЛЬНІ ВКАЗІВКИ

Метою курсового проекту є закріплення та поглиблення знань, отриманих студентами при вивченні курсу “Електричні машини та електропривод”,

надбання практичних навиків з розрахунку та теоретичних досліджень електромеханічних систем в галузі автоматизованого електроприводу,

поглиблення знань з окремих розділів теоретичного курсу. Зокрема,

закріплюються такірозділитеоретичногокурсу:

1)кінематичні схеми механізмів і машин;

2)рівняння руху електропривода, типові статичні навантаження електропривода;

3)навантажувальні діаграми робочих механізмів, електроприводів та методи їх побудови.

4)механічні та електромеханічні характеристики електродвигунів;

5)вибір потужності двигуна для повторно-короткочасного режиму роботи, перерахунок потужності в залежності від тривалості включення;

6)електромеханічні, електромагнітні та теплові перехідні процеси і їх взаємозв’язок, методи їх розрахунку;

7)показники якості перехідних процесів;

8)методика складання диференціальних рівнянь для розрахунку перехідних процесів в лінійних та нелінійних системах електропривода.

Курсовий проект виконується відповідно з індивідуальним завданням та повинний бути переданий викладачеві для перевірки не пізніш, ніж за тиждень до строку захисту. Проект, що задовольняє висунутим вимогам відносно вірності виконанихрозрахунківтаякостіоформлення,можебутидопущенийдозахисту.

5

2.ЗАВДАННЯ ТА ПОЧАТКОВІ ДАНІ

Укурсовому проекті необхідно виконати типове завдання відповідно з заданим варіантом та дослідницьку роботу відповідно з індивідуальним завданням, яке призначається викладачем.

2.1. Зміст типового завдання

Виробничий механізм , технічні дані якого наведені в таблиці 2.1,

приводиться в рух двигуном постійно струму з незалежним збудженням.

Двигун постійного струму у системі Г-Д одержує живлення від генератора постійного струмую обмотка збудження генератора повинна живитися від тиристорного перетворювача змінного струму в постійний. Двигун працює з номінальним потоком збудження.

Виконайте розрахунок та дослідження розімкненої системи електроприводу виробничого механізму, принципова схема якого зображена на рис.1.

На рис.1 прийняті такі позначки:

М - електродвигун постійного струму; G - генератор постійного струму;

UZ - тиристорний збуджувач генератора; LG - обмотка збудження генератора; UЗ - напруга збудження; RЗ – опір обмотки збудження генератора;

RР – розрядний опір; LM - обмотка збудження двигуна.

Технічні дані електричних машин, характеристики намагнічування,

дані обмоток та інші параметри, необхідні для виконання розрахунків,

приведені у додатках.

2.2.Порядок виконання типового завдання

1. Визначення потужності, яку розвиває привідний двигун, та вибір двигуна.

6

Рисунок 1 - Схема включення елементів системи генератор-двигун

7

2.Розрахунок і побудування навантажувальної діаграми привідного двигуна.

3.Перевірка обраного двигуна за нагріванням та перевантажувальною здібністю.

4.Вибір генератора для живлення привідного двигуна.

5.Розрахунок динамічних параметри системи Г-Д.

6.Розрахунок величини постійних і змінних втрат потужності в двигуні та його ККД при роботі з фактичним навантаженням.

7.Визначення втрат енергії в якірному колі системи при розгоні двигуна під навантаженням.

8.Розрахунок та побудування механічних характеристик системи Г-Д: природної з номінальною напругою на якорі та при роботі з пониженою напругою, визначення діапазону регулювання швидкості, статизму заданої розімкненої системи Г-Д, визначення модуль жорсткості природної механічної характеристики.

9.Складання структурну схему приводу і визначення її параметрів.

10.Побудування перехідні процесів пуску, навантаження та гальмування в розімкненій системі.

2.3. Приблизний перелік тем для дослідницької роботи

2.3.1. Дослідження динамічних режимів за умови наявності додаткових опорів в якірному колі системи.

2.3.2.Дослідження динамічних режимів при ослабленні магнітного поля двигуна.

2.3.3.Дослідження жорсткості механічних характеристик у системі Г-Д.

2.3.4.Дослідження гальмівних режимів системи Г-Д.

2.3.5.Дослідження механічних характеристик системи Г-Д при ослабленні магнітного потоку двигуна

8

2.3.6.Визначення необхідної величини магнітного потоку за умови досягнення максимальної швидкості при заданому моменті статичного навантаження.

2.3.7.Визначення величини пускового моменту двигуна, при якому втрати в якірному колі двигуна будуть мінімальними.

2.3.8.Визначення в усталеному режимі роботи ККД двигуна при роботі з пониженими швидкостями обертання.

2.3.9.Дослідження впливу форсування збудження на час розгону системи.

2.3.10.Підвищення швидкодії системи Г-Д.

2.3.11.Математичне моделювання аварійних режимів. Втрата збудження двигуна.

2.3.12.Математичне моделювання аварійних режимів. Втрата збудження генератора.

2.3.13.Математичне моделювання аварійних режимів. Зрізання вала генератора.

2.3.14. Математичне моделювання аварійних режимів. Зрізання вала двигуна. 2.3.15. Математичне моделювання аварійних режимів. Двофазна робота приводного двигуна.

2.3.16.Математичне моделювання аварійних режимів. Однофазна робота приводного двигуна.

2.3.17.Дослідження впливу жорсткості кінематичного кола на якість перехідних процесів.

2.3.18.Дослідження неідеальностей кінематичного кола на якість перехідних процесів.

2.3.19.Дослідження впливу в’язкого тертя на статичні та динамічні властивості системи Г-Д.

9

2.4. Варіанти завдань

Таблиця 2.1 Електропривод пересування моста нормального мостового крану. Технічні дані

механізму. № варіанта Найменування величин та розмірність

Маса моста з обладнанням , т Діаметр ходового колеса, м Діаметр вісі колеса, мм Вантажопідйомність крану, т Швидкість пересування, м\с ККД механізму при номінальному навантаженні

Тривалість циклу, с Тривалість вмикання, ТВ%

1

18,8

0,8

130

30

0,66

0,8

240

20

2

14

0,6

120

20

0,8

0,75

220

20

10

Для всіх варіантів:

=0,1 - коефіцієнт тертя ковзання в підшипниках; f=0,002 коефіцієнт тертя кочення ходових коліс;

k=1,5 - коефіцієнт, що ураховує тертя реборд ходових коліс

3. ОБСЯГ ТА ЕТАПИ ВИКОНАННЯ КУРСОВОГО ПРОЕКТУ

Завдання на курсовий проект видається у перший тиждень відпо-

відного семестру, містить 12 пунктів типового завдання та індивідуальне завдання на НДР за вказівкою викладача. Як індивідуальне завдання може бути видана тема, не приведена у приблизному перелікові тем для дослідницької роботи.

При виконанні курсового проекту слід широко використовувати машини обчислювального центру кафедри.