Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Пермский национальный исследовательский
политехнический университет»
Кафедра микропроцессорных средств автоматизации
МЕТОДИЧЕСКОЕ РУКОВОДСТВО К ВЫПОЛНЕНИЮ КУРСОВОЙ РАБОТЫ ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ЭЛЕКТРОПРИВОД»
Пермь, 2012
СОДЕРЖАНИЕ
1. ВВЕДЕНИЕ 3
2. ЗАДАНИЯ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ 4
3. ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ КУРСОВОЙ РАБОТЫ 6
ПРИЛОЖЕНИЕ 26
1. Введение
Целью курсовой работы является детальный расчет регулируемого электропривода производственной установки с двигателем постоянного и переменного тока в системах Г-Д, ТП-Д, ТПЧ-АД.
Предполагается, что при ее выполнении студенты должны овладеть определенными навыками анализа данных о режимах нагрузки, построения нагрузочных диаграмм механизма, научиться правильно выбирать электрические машины и преобразовательные устройства с учетом требований технологического процесса, рассчитывать параметры и выбирать элементы заданной системы электропривода, оценивать энергетические показатели спроектированной системы.
Данная курсовая работа отражает механику электромеханических систем Г-Д, ТП-Д, ТПЧ-АД и электромеханические свойства двигателя и представляется в виде расчетно-пояснительной записки, включающей в себя заданные и расчетные графики, диаграммы, тип выбранного двигателя и преобразователя, характеристики системы электропривода, а также принципиальную схему спроектированной системы.
В ней приводятся все необходимые расчеты (мощности приводного двигателя по заданной тахограмме и механической характеристике механизма, выбор двигателя и преобразовательного устройства, расчет и построение механических характеристик электропривода, расчет энергетики).
Выполненная курсовая работа передается руководителю для проверки. Студент-заочник представляют работу для проверки руководителю или непосредственно на кафедру. После проверки студенту сообщается о возможности допуска к защите. При наличии грубых ошибок работа возвращается студенту для их исправления или переделки работы в целом.
Система электропривода задается руководителем курсовой работы.
С целью экономии времени студента при поиске сведений об основных технических данных двигателей и преобразователей в конце методических указаний приведены таблицы с этими данными.
2. Задания на курсовую работу
Исходные данные для проектирования представлены в таблице. В ней приведены варианты тахогаммы, по которой работает механизм и которая составляет повторяющийся цикл работы. Здесь , , – скорости механизма в установившихся режимах; t1, t2, t3 – время работы механизма с установившейся скоростью (сюда не входит время переходных процессов пуска, торможения, изменения скорости); t1 – время паузы.
Таблица 1. Исходные данные
Номер варианта тахо-граммы |
|
|
|
,c |
,c |
,с |
, с |
Номер варианта механической характеристики рабочей машины |
Законы изменения момента сопротивления рабочей машины , Н*м |
Моменты инерции рабочей машины в долях от момента инерции двигателя, кг*м2 |
0 |
10 |
15 |
5 |
20 |
10 |
10 |
75 |
0 |
1000 |
4,5 |
1 |
15 |
-2 |
5 |
30 |
15 |
15 |
75 |
1 |
1600-40*|ω| |
3,5 |
2 |
20 |
-10 |
-2 |
10 |
30 |
10 |
40 |
2 |
2000 |
7,0 |
3 |
25 |
20 |
-5 |
15 |
10 |
45 |
70 |
3 |
600 + 50*|ω| |
6,0 |
4 |
20 |
15 |
4 |
10 |
20 |
60 |
110 |
4 |
1500 |
4,5 |
5 |
15 |
-10 |
2 |
50 |
30 |
30 |
70 |
5 |
2500 – 60*|ω| |
4,0 |
6 |
10 |
-20 |
-3 |
80 |
75 |
25 |
95 |
6 |
800+10*|ω| |
3,0 |
7 |
25 |
10 |
-5 |
10 |
40 |
30 |
65 |
7 |
500+20*|ω| |
4,5 |
8 |
15 |
8 |
-3 |
15 |
10 |
5 |
30 |
8 |
40*|ω| |
5,0 |
9 |
20 |
10 |
2 |
180 |
20 |
20 |
100 |
9 |
800 |
6,0 |
В этой же таблице приведены варианты механических характеристик рабочей машины, причем закон изменения момента сопротивления (нагрузки) механизма задан в виде уравнения. Здесь же указаны значения момента инерции механизма в долях от момента инерции выбранного приводного двигателя.
Характер момента сопротивления – реактивный, режим работы повторно-кратковременный.
Варианты тахограммы и механической характеристики рабочей машины студентам дневной формы обучения указываются руководителем работы, а студенты-заочники выбирают самостоятельно тот вариант, номер которого совпадает с последней цифрой шифра зачетной книжки, или получают задание при очной встрече с руководителем работы.
Согласно заданию необходимо:
1) Построить тахограмму рабочей машины за цикл работы и определить расчетную продолжительность включения ПВ%расч.
2) Построить механическую характеристику рабочей машины.
3) Построить нагрузочную диаграмму рабочей машины.
4) Определить требуемую мощность двигателя.
5) Выбрать электродвигатель по мощности и определить передаточное отношение редуктора между двигателем и рабочей машиной.
6) Выбрать управляемый преобразователь.
7) Построить тахограмму работы двигателя .
8) Рассчитать приведенные к валу двигателя моменты статического сопротивления , рабочей машины и построить зависимость .
9) Обосновать способы пуска, регулирования скорости и торможения (остановки) электропривода.
10) Рассчитать и построить статические механические характеристики системы электропривода, соответствующие заданным установившимся скоростям, на которых двигатель должен работать в течение цикла.
11) Проверить предварительно выбранный двигатель методом средних потерь.
12) Определить потери энергии при пуске и торможении системы вхолостую и энергию, запасенную во вращающихся элементах системы при заданных установившихся скоростях.
13) Изобразить принципиальную схему системы электропривода.