Расчет системы электропривода производственного механизма (стр. 1 из 8)
Министерство Транспорта РФ.
Новосибирская Государственная Академия Водного Транспорта.
Кафедра
“Электрооборудование судов и береговых сооружений”
Курсовая работа
по ”Теории электропривода”
тема:
Расчет системы электропривода производственного механизма
Новосибирск 2009г.
Содержание
1. Введение
2. Задание на курсовую работу
3. Определение сил и моментов
4. Предварительный расчет мощности электродвигателя
5. Определение передаточного числа редуктора
6. Построение тахограммы и нагрузочных диаграмм
7. Проверка двигателя по перегрузочной способности и мощности
8. Расчет и построение механических (электромеханических) характеристик электропривода
9. Расчет и построение графиков переходных процессов электропривода
, 
и 
10. Проверка двигателя по нагреву с учетом реальных переходных режимов
11. Расчет и выбор пусковых резисторов приводного АД
12. Принципиальная электрическая схема электропривода производственного механизма
Заключение
Список используемой литературы
Введение
Курсовое проектирование является важным этапом изучение курса “Теория электропривода” и предлагает законченным освоение курсов теоретических основ электротехники, теории автоматического управления и электрических машин.
Целью курсовой работы является приобретение навыков в разработке, применение известных методов расчета и проектирование приводов производственных механизмов. Необходимо, прежде всего, уяснить технологические особенности работу механизма: величину и характер изменения статического момента, плавность и пределы регулирования скорости, частоту и условия пусков и торможений, требования к статическим и динамическим режимам и т.д., что позволит выбрать целесообразный тип и рациональную мощность привода. Обеспечивающего высокую производительность производственного механизма, его надежность и долговечность, высокую производительность, имели бы минимальные массогабаритные показатели и энергозатраты, а также возможность комплексной автоматизации данного производственного процесса.
В курсовой работе предусматривается разработка электропривода по системе генератор-двигатель с асинхронным приводом двигателем с фазным ротором для одного из общепромышленных механизмов циклического действия. Выбор такой системы электропривода обусловлен учебными задачами - закрепление знаний по курсу “Теория электропривода”.
2. Задание на курсовую работу
Задачей курсовой работы является разработка разомкнутой системы реверсивного электропривода производственного механизма, выбор и расчет его силовых элементов, расчет и построение нагрузочных диаграмм и тахограммы, статических и динамических характеристик, кривых переходного процессов и проверка двигателя по нагреву.
На рис. 1 приведена кинематическая схема механизма наклонного подъемника, электропривод которого надлежит разработать.
Наклонный подъемник состоит из тележки 1, перемещающемуся по рельсовому пути, уложенному под углом α к горизонтали. Тележка совершает челночное движение по перемещению груза из нижнего положения из точки А в верхнее положение в точку С на расстояние ℓ. После разгрузки в верхнем положении тележка порожней возвращается в нижнее положении, где проводится ее загрузка, а за тем цикл повторяется.
Перемещение тележки осуществляется при помощи троса 5, наматываемого на барабан 2, который сочленяется через редуктор 3 с двигателем 4. Для улучшения режима работы двигателя к барабану через трос 5 присоединяется противовес 6. При остановках в нижнем и в верхнем положениях тележка удерживается с помощью электромагнитных тормозов. В общем случае предлагается, что при пуске двигателя его растормаживание происходит мгновенно в момент времени, когда электромагнитный момент двигателя Мg сравняется со статическим моментом Мс.
Ходовая часть тележки, к.п.д. редуктора и барабана характеризуется следующими величинами:
1) диаметр колеса тележки
2) диаметр цапфы колеса
3) коэффициент трения качания колеса по рельсу
4) коэффициенттрения скольжения в подшипниках колес
5) коэффициент, учитывающий сопротивление движению колеса от трения
его реборды о рельс, от трения на торцевых частях ступицы и т.д.
6) к.п.д. редуктора
7) к.п.д. барабана
8) масса тележки
9) масса груза
10) масса противовеса
11) рабочая скорость
12) ползучая скорость тележки
13) допустимое ускорение тележки
14) момент инерции барабана
15) диаметр барабана
16) угол наклона пути
17) время загрузки tз=9
18) время разгрузки tр=7
19) длина пути движения между точками А и С
20) длина пути движения груженой тележки с
21) длина пути разгона и движения порожней тележки с
В качестве электропривода используется система генератор-двигатель постоянного тока независимого возбуждения (Г-Д) с приводным асинхронным двигателем с фазным ротором.
При выполнении курсовой работы необходимо:
1. привести кинематическую схему механизма наклонного подъемника и в соответствии с вариантом записать его показатели;
2. определить величины моментов сопротивления относительно вала барабана для обоих направлений движений тележки;
3. определить предварительную мощность электрических машин системы с учетом ПВ% и рациональное передаточное число редуктора;
4. рассчитать и построить тахограмму
и нагрузочные диаграммы , 
электропривода с учетом динамических нагрузок и при условии постоянства ускорений в периоды переходных процессов;5. проверить предварительно выбранный двигатель по мощности, используя методы эквивалентных (средних) величин, и по перегрузочной способности. Представить принципиальную схему электропривода;
6. рассчитать и построить статические механические (электромеханические) характеристики для всех режимов работы привода: для груженой и порожней тележки при работе с
и 
;7. рассчитать и построить графики переходных процессов электропривода:
, и для всех участков, а также динамическую механическую характеристику 
;8. проверить двигатель по нагреву с учетом реальных переходных процессов;
9. рассчитать и выбрать пусковые резисторы приводного АД
3. Определение сил и моментов
Величина и направление момента на барабане:
где
- результирующая реактивной 
и активной 
сил, Н; 
- сила сопротивления от реактивной статической нагрузки, Н; 
- коэффициент сопротивления движению, зависящий от коэффициентов трения качания по рельсу 
,м, трения скольжения в подшипниках колес 
и коэффициента к, учитывающего трения реборды колеса о рельс, торцевых частей ступицы и т.д.;