Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Российский государственный профессионально педагогический университет

Институт электроэнергетики и информатики

Кафедра электрооборудования и автоматизации промышленных предприятий

Курсовой проект по дисциплине «Автоматизированный электропривод»

На тему: Модернизация электропривода грузового лифта грузоподъемностью 2 тонны

Выполнил: студент гр. ЗЭМ-501

Проверил: А.А. Емельянов

Екатеринбург 2014

Содержание

Стр.

Реферат 5

Введение 6

2. Задание и исходные данные к проекту 8

3. Выбор типа электропривода 11

4. Выбор и проверка электродвигателя 13

4.1. Расчет мощности двигателя 13

4.2. Предварительный выбор двигателя и расчет его параметров 16

4.3. Расчет передаточного числа редуктора 19

4.4. Расчет и построение нагрузочной диаграммы двигателя 20

4.5. Проверка двигателя по нагреву 26

5 Выбор основных узлов силовой части электропривода 28

5.1Выбор тиристорного преобразователя 28

5.2 Выбор силового трансформатора 29

5.3 Выбор сглаживающего реактора 30

5.4. Разработка принципиальной схемы силовой части

электропривода 31

5.5. Расчет параметров силовой части электропривода в относительных единицах 35

5.5 Расчет коэффициентов передачи датчиков 36

6. Разработка системы управления электроприводом 38

6.1. Выбор типа системы управления электроприводом 38

6.2 Расчет регулирующей части контура тока якоря 39

6.2.1 Расчет параметров математической модели контура тока 39

6.2.2 Конструктивный расчет регулятора тока 45

6.3 Расчет регулирующей части контура скорости 48

6.3.1. Расчет параметров математической модели контура скорости 48

6.3.2. Конструктивный расчет регулирующей части контура скорости 49

6.4 Расчет задатчика интенсивности 51

6.4.1. Расчет параметров математической модели задатчика интенсивности 51

6.4.2 Конструктивный расчет задатчика интенсивности 52

7. Основы теории систем подчиненного регулирования 55

7.1 Обобщенная схема многоконтурной системы подчиненного регулирования 55

7.2. Синтез регуляторов 57

7.2.1. Синтез регулятора первого контура и его свойства 57

8. Системы регулирования тока якоря 62

8.1. Функциональная схема САР тока якоря 62

8.2. Синтез регуляторов тока якоря 63

8.3. Анализ свойств САР тока якоря 64

9. Моделирование в MatLab 68

Заключение 79

Список использованной литературы 81

РЕФЕРАТ

Курсовой проект содержит 81 лист печатного текста, 34 иллюстраций, 4 таблицы, 11 использованных источников.

Произведен расчет силовой части системы : «Тиристорный преобразователь – ДПТ НВ», включающий в себя: предварительный выбор двигателя;

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

• выбор тиристорного преобразователя;

• моделирование электропривода в MATLAB.

ВВЕДЕНИЕ

Несмотря на значительное многообразие типов и конструкций современных грузовых лифтов, все они состоят из основных элементов, имеющих принципиально одинаковое назначение.

На рис.1 представлена схема грузового лифта грузоподъемностью 2000 кг с электроприводом, предназначенного для обслуживания зданий до 4 этажей с общей высотой здания 20 метров.

Рис.1

Главной приводной частью лифта является подъемный механизм (лебедка), который с помощью канатов и подвески перемещает кабину на различные этажи обслуживаемого здания, останавливаясь на нужном из них так, чтобы пол кабины был по возможности на уровне пола соответствующей этажной площадки. Для уравновешивания кабины и части полезного груза предусмотрен противовес. Кабина и другие подвижные части лифта перемещаются в специально оборудованном сооружении, называемом шахтой, которую со стороны этажных площадок оборудуют дверьми. Внутри шахты (практически по всей её высоте) крепят направляющие кабины и направляющие противовеса, а в верхних и нижних частях каркасов кабины и противовеса устанавливают башмаки. охватывая с трех сторон рабочую часть направляющих, башмаки четко фиксируют кабину и противовес в вертикальном положении.

В аварийных ситуациях, когда кабина развивает скорость выше дозволенной (предельной), что контролируется ограничителями скорости, срабатывают ловители, установленные внизу или вверху кабины (иногда и на противовесе). Захватывая направляющие, они прочно удерживают кабину на этих направляющих.

В случае неисправности системы управления кабина или противовес могут пройти ниже рабочего положения. Чтобы предотвратить жесткий удар о пол шахты, в её нижней части предусмотрены упоры или буфера и, смягчающие удар при посадке.

Нижнюю часть шахты, где расположены буфера и натяжные устройства, называют приямком .

В машинном помещении расположены подъемный механизм, ограничитель скорости и станция управления. В некоторых лифтах под машинным помещением над шахтой предусмотрено блочное помещение, в котором устанавливают контрблоки (контршкивы).

2. Задание и исходные данные

Грузовой лифт установлен в четырехэтажном производственном здании и служит для опускания готовой продукции в контейнерах, закатываемых в кабину, а также для транспортировки полуфабрикатов в контейнерах между этажами и подачи порожних контейнеров. Полуфабрикаты изделий не допускают чрезмерных динамических нагрузок при транспортировании, из-за чего должно быть ограничено максимальное ускорение кабины. Работу лифта и его конструктивное исполнение поясняет кинематическая схема (рис.2). Кабина лифта уравновешивается противовесом через канат на канатоведущем шкиве трения, который приводится в движение через редуктор от одного или двух двигателей. Электропривод лифта работает в повторно-кратковременном режиме с переменной нагрузкой.

Работа лифта осуществляется по следующему циклу:

• опускание кабины с четвертого этажа на первый этаж;

• стоянка на первом этаже (двигатель отключен);

• подъем кабины с первого этажа на второй этаж;

• стоянка на втором этаже (двигатель отключен);

• подъем кабины со второго этажа на третий этаж;

• стоянка на третьем этаже (двигатель отключен);

• подъем кабины с третьего этажа на четвертый этаж;

• стоянка на четвертом этаже (двигатель отключен).

После каждой стоянки масса груза в кабине изменяется (табл.2.1).

Рис.2. Кинематическая схема грузового лифта

Таблица 2.1

Исходные данные по грузовому лифту

Параметр	Обозначение
		4
Масса кабины, т	mк	0,5
Номинальная грузоподъемность лифта, т	mгп	2
Скорость движения кабины, м/с	V	0,7
Радиус канатоведущего шкива, м	rш	0,25
Момент инерции канатоведущего шкива, кг·м2	Jш	4,5
Максимально допустимое ускорение кабины, м/с2	адоп	2,1
Продолжительнось включения, %	ПВ	45
Масса груза при движении с четвертого этажа на первый (4→1), т	m41	3
Масса груза (1→2), т	m12	0,4
Масса груза (2→3), т	m23	1,4
Масса груза (3→4), т	m34	1
Полная высота подъема, м	L	20
Число этажей	N	4
Коэффициент трения лифта о направляющие	µ	0,05
КПД механических передач	ηп	0,6