Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

’’Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова’’

(ФГБОУ ВПО ’’ЧГУ им. И.Н. Ульянова’’)

Факультет энергетики и электротехники

Кафедра САУЭП

КУРСОВОЙПРОЕКТ

по дисциплине «Электропривода»

на тему

«Электропривод поворотного стола»

Вариант №29

Выполнил: студент

группы ЭТ-51-11

Филиппов Сергей Владимирович

Принял:

Фролов Эдуард Михайлович

Чебоксары 2014

Содержание.

Ведение ………………………………………………………………………..…2

Задание на курсовой проект………………………………………………..……3

1. Расчет суммарного момента инерция механизма……………………………6

2. Построение графика статического, динамического и полного моментов…8

3. Расчет и выбор электродвигателя …………………………………………..10

4. Расчет пусковых и тормозных сопротивлений……………………………..11

5. Расчет и построение механических характеристик ω(t), I(t) и M(t) за цикл работы………………………………………………………………………….17

6. Проверка выбранного двигателя по нагреву и перегрузке…………………22

7. Определить расход электроэнергии за цикл работы, среднециклический КПД и коэффициент мощности……………………………………………...23

Заключение……………………………………………………………………….26

Список использованной литературы…………………………………………….27

Введение

Поворотный стол предназначен для поворота слитка на 180° в горизонтальной плоскости. Привод поворота стола осуществляется от электродвигателя через двухступенчатый редуктор и коническую передачу; стол поворачивается на 180° за 10 секунд.

Важнейшей особенностью механизмов передвижения и по­ворота является большая механическая инерция, влияние кото­рой тем больше, чем тяжелее движущееся сооружение и чем выше скорость движения. Приведенный к валу двигателя мо­мент инерции движущихся масс установки для механизмов передвижения и поворота кранов и для механизмов поворота экскаваторов в 2-20 раз больше собственного момента инер­ции двигателя. Поэтому для таких механизмов при большой частоте включений динамические нагрузки определяют необхо­димую мощность двигателя, а статические нагрузки невелики в сравнении с динамическими.

Задание на курсовой проект

а) Расчетная часть

1 . Определить статические моменты инерции, приведенные к валу двигателя.

2. Подсчитать потребную мощность двигателя для привода поворотного стола выбрать его по каталогу.

3. Построить механические характеристики двигателя при соответствующих режимах работы.

4. Рассчитать пусковые и регулировочные сопротивления и выбрать их по

5. Рассчитать и построить переходные режимы двигателя при пуске электропривода под нагрузкой.

6. Проверить предварительно выбранный двигатель по нагреву и по механической характеристике.

7. Определить расход электроэнергии за цикл работы, среднециклический КПД коэффициент мощности.

Б) Графическая часть

1. Кинематическая схема поворотного стола.

2. Схема силовой цепи электропривода.

3. Механические характеристики двигателя.

4. Графики скорости и вторичного тока за время поворота стола на 180.

5. Схема внешних соединений.

Технические данные

1. Масса вращающего стола. . . . . . . . . . . . . . . .. . . . .. . . . . . . . . . . . . . . .35000 кг

2. Наибольшая масса слитка. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25000 кг

3. Размеры наибольшего слитка:

длина. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3,2 м

ширина. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1,2 м

4. Число зубцов червячного колеса . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .48

5. Число зубцов зубчатого венца. . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .102

6. Диаметр начальной окружности зубчатого венца. . . . . . . . . . . . . . . . . 1,632м

7. Число зубцов конической шестерни. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

8. Число заходов червяка. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2

9. Диаметр опорных роликов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . .. . . . . . . 0,4 м

10.Число опорных роликов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

11.Диаметр цапф опорных роликов. . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . .. . . . . . 0,207 м

12.Коэффициент трения качения опорного ролика поверхности стола0,0008 м

13.Коэффициент трения подшипников скольжения в опорах оси опорного ролика. ……………………………………………………………………….0,07

14.Момент инерции стола без груза . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . .. .. . 30000 кг*м2

15.Моментами инерции червячного редуктора, муфт и тормозного шкива можно пренебречь.

16.Время поворота стола на 180% не должно превышать. . . . . .. . . . . . . . . .10 с

17.Подача слитков производится через каждые . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . 80 с

Кинематическая схема поворотного стола

Рис 1.

Технические условия

1. Сеть переменного тока, напряжение 380 В.

2. Для привода поворотного стола используется асинхронный двигатель с

контактными кольцами.

3. Поворотный стол предназначен для поворота слитков в горизонтальной

плоскости на 180.

4. Верхняя поворотная часть стола лежит на шести роликах.

5. Для останова применяется электрическое торможение.

1. Расчет суммарного момента инерции механизма.

Суммарный момент инерции

Передаточное число червячной пары:

Передаточное число конической передачи:

Суммарное передаточное число:

Радиус приведения:

Момент инерции груза

Суммарный момент инерции

Определим статические нагрузки на валу двигателя с грузом.

где:

Определим статические нагрузки на валу двигателя без груза.

где:

2. Построение графика статического, динамического моментов.

Находим установившуюся скорость стола:

Время поворота стола на 180° не должно превышать 10 с, следовательно:

в секунду

Тогда w_уст.ст примем а ускорение привода

Тогда время разгона и время торможения:

Угол поворота, пройденный за ускорение:

Тогда время работы двигателя с установившейся скоростью:

Тогда угловая скорость вала двигателя:

Временные параметры:

t_р=3 c

t_т=3 c

t_уст=4 c

t₀=30 c

Находим динамические моменты:

Приведенный динамический момент к валу двигателя:

Строим диаграммы динамических моментов:

2. Расчет и выбор электродвигателя.

Определим фактическую продолжительность включения:

Выбираем двигатель MTH 713-10 при ; P=200 кВт

4 Расчет пусковых и тормозных сопротивлений

Построим механическую характеристику двигателя при частоте 50 Гц и номинальном напряжении, по формуле Клосса и с учетом системы:

где:

Рисунок механическая характеристика асинхронного двигателя.

Расчет пусковых сопротивлений.

Определим параметры двигателя:

Точка холостого хода:

Номинальный режим:

Критический режим:

Точка пуска:

Зададимся переключающим и критическим моментом:

Определим число ступеней:

где:

Найдем активное сопротивление фазной обмотки ротора:

Найдем сопротивления резисторов на ступенях пускового реостата:

Сопротивление пятой ступени:

Сопротивление четвертой ступени:

Сопротивление третьей ступени:

Сопротивление второй ступени:

Сопротивление первой ступени:

Полное добавочное сопротивление:

Выбираем по каталогу ящик сопротивлений ЯС-4У3.

Каталожный номер				Сопротивление			Ток продолжительного режима		Сопротивление ступени
150706				0,5 Ом			93,5		1		2	3	4	5
									0,1		0,1	0,1	0,1	0,1

Составляем схемы включения сопротивлений на ступенях.

Схема соединения элементов для 1-й ступени:

Схема соединения элементов для 2-й ступени:

Схема соединения элементов для 3-й ступени:

Схема соединения элементов для 4-й ступени:

Схема соединения элементов для 5-й ступени:

Схема силовой цепи электропривода