31306

ТЕОРІЯ ЕЛЕКТРОПРИВОДА

Книга

Энергетика

Незважаючи на різноманітність систем електропривода в завданні на проект а також у методичних вказівках здійснюється загальний підхід до розв’язання задач вибору потужності двигуна дослідження статичних і неусталених режимів. Розрахувати відсутні параметри тахограми орієнтовно визначити потужність двигуна вибрати за каталогом двигун і редуктор. Виконати уточнений розрахунок потужності електродвигуна використовуючи формули приведення моментів і мас що обертаються. Розрахувати й побудувати статичні характеристики двигуна в розімкненій і...

Украинкский

2013-08-28

397.5 KB

7 чел.

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

КРЕМЕНЧУЦЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ІМЕНІ МИХАЙЛА ОСТРОГРАДСЬКОГО

ІНСТИТУТ ЕЛЕКТРОМЕХАНІКИ, ЕНЕРГОЗБЕРЕЖЕННЯ

І КОМП’ЮТЕРНИХ ТЕХНОЛОГІЙ

МЕТОДИЧНІ  ВКАЗІВКИ

ЩОДО  ВИКОНАННЯ  КУРСОВОГО ПРОЕКТУ

З  НАВЧАЛЬНОЇ ДИСЦИПЛІНИ «ТЕОРІЯ  ЕЛЕКТРОПРИВОДА»

ДЛЯ  СТУДЕНТІВ  ДЕННОЇ  ТА  ЗАОЧНОЇ  ФОРМ  НАВЧАННЯ

ЗІ  СПЕЦІАЛЬНОСТЕЙ:

6.092200- «ЕЛЕКТРОМЕХАНІЧНІ  СИСТЕМИ  АВТОМАТИЗАЦІЇ  ТА ЕЛЕКТРОПРИВОД»

(У ТОМУ ЧИСЛІ СКОРОЧЕНИЙ ТЕРМІН НАВЧАННЯ),

6.092200 - «ЕЛЕКТРОМЕХАНІЧНЕ  ОБЛАДНАННЯ  ЕНЕРГОЄМНИХ ВИРОБНИЦТВ»

(У ТОМУ ЧИСЛІ СКОРОЧЕНИЙ ТЕРМІН НАВЧАННЯ)

КРЕМЕНЧУК 2007


Методичні вказівки щодо виконання курсового проекту з навчальної дисципліни "Теорія електропривода" для студентів денної та заочної форм навчання за напрямом 6.09220 -„Електромеханіка” зі спеціальностей: «Електромеханічні системи автоматизації та електропривод» (у тому числі скорочений термін навчання), «Електромеханічне обладнання енергоємних виробництв» (у тому числі скорочений термін навчання).

Укладачi: старш. викл. О.I. Зубова,

проф. д.т.н. Д.Й. Родькiн,

проф. д.т.н. О.П. Чорний,

доц. А.I. Гладир,

доц. А.П. Калінов,

асист. Ю.В. Ромашихін

Рецензент: доц. Т.В. Коренькова

Кафедра “Системи автоматичного управління та електропривод”

Затверджено методичною радою КДПУ

Протокол №___ від                2007р.

Заступник голови методичної ради  доц. С. А. Сергієнко


ЗМІСТ

Вступ.................................................................................................................4

  1.  Структура курсового проекту. Вказівки щодо виконання та оформлення курсового проекту. Умови захисту курсового проекту ..........................5
  2.  Умови Завдання до курсового проектування.............................................7
  3.  Методичні вказівки щодо виконання проекту...........................................9
  4.  Методика вибору перетворювальних агрегатів........................................12
  5.  Побудова статичних характеристик привода............................................16
  6.  Визначення   енергетичних показників......................................................19
  7.  Аналіз динамічних режимів.........................................................................20

Список літератури……………………………………………………………...28

Додаток А. Таблиці  завдань  до виконання  курсового  проекту…………..29

Додаток Б. Зразок оформлення титульної сторінки пояснювальної записки…………………………………………………………………………..31

Додаток В. Перелік тем, повязаних з виробництвом......................................32


ВСТУП

Належні практичні навички в експлуатації, проектуванні та дослідженні систем автоматизованого електропривода - обов’язкова умова у становленні інженера за напрямом 0922 „Електромеханіка”.

Метою курсового проекту з дисципліни „Теорія електропривода” є закріплення теоретичних знань, отримання практичних навичок у методах розрахунку і проектування систем регульованого електропривода зі статичними перетворювачами енергії. Незважаючи на різноманітність систем електропривода, в завданні на проект, а також у методичних вказівках здійснюється загальний підхід до розв’язання задач вибору потужності двигуна, дослідження статичних і неусталених режимів. В основі єдиного підходу лежить спільність процесів перетворення параметрів електричної енергії в механічну. Такий метод у певній мірі інколи знижує точність розрахунків, однак, як показав досвід, є виправданим при загальноінженерному підході, характерному для проектних організацій. Деталізація розрахунків не призводить до ускладнень, бо існує науково-технічна література практично для будь-якої системи привода. На стадії даного курсового проекту система електропривода обґрунтовується на підставі доступних усереднених оцінок або задається за погодженням із завданням по НДРС.

Виконуючи проект, необхідно обов'язково використовувати обчислювальну техніку та електронні моделі. Механізація і автоматизація розрахунків не є самоціллю. Основна мета - отримати більший обсяг достовірної інформації, що дозволить поглибити аналіз, зробити його повноцінним, а висновки переконливими.

Завдання до курсового проекту видає викладач, а варіанти завдань вибираються з таблиць  додатку А, згідно порядковому номеру у списку академічної групи.


1  СТРУКТУРА КУРСОВОГО ПРОЕКТУ. ВКАЗІВКИ ЩОДО ВИКОНАННЯ ТА ОФОРМЛЕННЯ КУРСОВОГО ПРОЕКТУ. УМОВИ ЗАХИСТУ КУРСОВОГО ПРОЕКТУ

1.1 Структура курсового проекту

До вступної частини входить:

  •  обкладинка;
  •  титульний аркуш (додаток Б);
  •  технічне завдання до курсового проекту [11];
  •  реферат [11];
  •  перелік умовних позначень [11];
  •  вступ [11].

До основної частини входить:

  •  технологічна частина;
  •  вибір перетворювальних агрегатів;
  •  розрахунок і побудова статичних характеристик електропривода;
  •  визначення енергетичних показників;
  •  аналіз динамічних режимів;
  •  висновок;
  •  список літератури;
  •  додаток.

У технологічній частині обґрунтовують систему електропривода механізму, згідно завдання для кожного варіанту. Пункти плану основної частини для кожного варіанту докладно викладені в умовах завдань до курсового проекту.

1.2 Вказівки щодо виконання та оформлення курсового проекту

Обкладинка, титульний аркуш та технічне завдання до курсового проекту заповнюються обовязково державною мовою.

Курсовий проект складається з пояснювальної записки обємом  30-40 сторінок рукописного або друкованого тексту  і графічної частини. Правила оформлення докладно викладені у методичних  вказівках щодо оформлення дипломних і курсових проектів для студентів денної та заочної форми навчання [11].

Пояснювальну записку оформлюють у вигляді зошита, що складається зі стандартних аркушів паперу у відповідності до ГОСТ 2.104-68, 2.105-68 і 19600-74 ЕСКД; титульна сторінка - у відповідності до ГОСТ 2.105-68    (додаток Б).

Розділи нумерують арабськими цифрами, наприклад: 1 Статичні режими. Підрозділи - арабськими цифрами в межах розділу, наприклад: 1.2 Статичні режими замкнутої системи.

Усі розрахунки в роботі виконують в одиницях СІ. Розрахунки ілюструють графіками і таблицями. Графіки виконують на міліметровому папері того ж розміру, що й аркуш паперу в пояснювальній записці; таблиці наводять безпосередньо за текстом. Нумерація сторінок пояснювальної записки повинна бути наскрізною; номери проставляють у верхньому кутку арабськими цифрами.

Рисунки нумерують аналогічно розділам, підрозділам, наприклад: рис. 1.2, рис. 2.3, рис. 3.1.

Графічна частина проекту представляється одним аркушем формату А4. У правій частині аркуша приводиться принципова схема системи електропривода, у лівій - функціональні та структурні схеми, навантажувальні, швидкісні й енергетичні діаграми, результати дослідження системи в статичних і динамічних режимах. Зразок штампу наведений у додатку [11].

1.3 Умови захисту курсового проекту

Готовий курсовий проект перевіряється керівником курсового проекту й допускається до захисту.

Відкритий захист курсового проекту здійснюється перед комісією у складі трьох викладачів, що проводять заняття  з дисципліни “Теорія  електропривода”.


2   ЗАВДАННЯ ДО КУРСОВОго ПРОЕКТУВАННя

Завдання 1

Технологічний процес здійснюється у відповідності до тахограми (рис. 1.1) і даних табл. А1. Для заданого варіанту завдання необхідно:

  1.  Обґрунтувати систему електропривода механізму. Розрахувати відсутні параметри тахограми, орієнтовно визначити потужність двигуна, вибрати за каталогом двигун і редуктор. Виконати уточнений розрахунок потужності електродвигуна, використовуючи формули приведення моментів і мас, що обертаються.
  2.  Вибрати силове обладнання системи привода - перетворювальні агрегати, призначені для управління двигуном, комутаційну апаратуру, згладжувальні та струмообмежуючі реактори.
  3.  Розрахувати й побудувати статичні характеристики двигуна в розімкненій і замкнутій системах.
  4.  Розрахувати і побудувати енергетичні характеристики системи електропривода: коефіцієнт корисної дії та коефіцієнт потужності при регулюванні швидкості вхолосту і під навантаженням.
  5.  

Дослідити динаміку привода при зміні керуючих і збурюючих впливів. Побудувати криві перехідних процесів.


Завдання 2

Електропривод вентилятора здійснюється від двигуна змінного струму з регульованою швидкістю обертання.

  1.  Для заданих параметрів технологічного процесу необхідно вибрати робочу машину - вентилятор, обґрунтувати систему електропривода. Розрахувати потужність електродвигуна, вибрати двигун за каталогом, визначити сумарний момент інерції системи привода.
  2.  Виходячи з даних табл. А.2, визначити необхідний діапазон регулювання швидкості, розрахувати і вибрати параметри приладів для регулювання швидкості двигуна вентилятора.
  3.  Розрахувати статичні режими розімкненої та замкнутої систем електропривода для регулювання продуктивності вентилятора.
  4.  Визначити енергетичні показники привода вентиляторної установки.
  5.  Розрахувати перехідні процеси при зміні керуючих і збурюючих впливів. Побудувати характеристики перехідного процесу, визначити його якісні показники. Технічні характеристики відцентрових вентиляторів наведені в табл. А.3.

Завдання 3

Для конвеєра, основні параметри якого задані в табл. А.4, необхідно:

  1.  Обґрунтувати систему привода, розрахувати потужність двигуна, вибрати його за каталогом. Вибрати основне обладнання і пускорегулюючу апаратуру для двигуна.
  2.  Скласти принципову схему керування приводом, визначити еквівалентну  заступну схему та її параметри.
  3.  Побудувати швидкісні та механічні характеристики привода в заданому діапазоні регулювання швидкості. Визначити і побудувати енергетичні характеристики привода.
  4.  Визначити розрахункові коефіцієнти системи привода, сталі часу елементів структурної схеми.
  5.  Скласти структурну схему, визначити перехідні функції за керуючим і  збурюючим впливом. Розрахувати й побудувати криві перехідних процесів при пуску та уповільненні привода.

3 МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ ЩОДО ВИКОНАННя ПРОЕКТУ

Завдання 1

Відсутні параметри тахограми визначаються з рівняння руху електропривода, .

,

де  - прискорення привода.

Прискорення на першій ділянці, :

.

Тоді момент інерції робочої машини, :

.

Для другої ділянки тахограми, :

.

З іншого боку:    .

Тоді відрізок часу, :   .

Аналогічним чином визначаються відсутні параметри на інших ділянках тахограми.

Після визначення параметрів тахограми методом еквівалентного моменту розраховується орієнтовна потужність двигуна, розрахункова тривалість вмикання . Двигун системи привода вибирається для найближчого стандартного  у відповідності до залежності:

,

де - розрахункове і каталожне значення потужності двигуна. Для  двигун вибирається з умови тривалого режиму.

Уточнений розрахунок потужності з урахуванням рівняння руху електропривода виконується у такому порядку.

Виходячи з рівняння руху електропривода, визначається момент, що розвивається двигуном:

,

де  - приведені до валу двигуна відповідно момент опору і момент інерції системи привода.

З урахуванням отриманих значень виконується перерахунок навантажувальної діаграми ; методом еквівалентного моменту визначається еквівалентна потужність двигуна  і порівнюється з номінальною потужністю заздалегідь вибраного двигуна . Якщо , то двигун вибрано правильно, у протилежному випадку необхідно прийняти двигун найближчої потужності і повторити розрахунок.

Перевірка двигуна на перевантажувальну здатність:

.

Завдання 2

Потужність двигуна вентилятора, :

,

де  - коефіцієнт запасу (1.1...1.15);

- продуктивність вентилятора,;

- тиск вентилятора, ;  

- ККД вентилятора.

Значення коефіцієнта корисної дії визначається за аеродинамічними характеристиками турбомеханізму для заданих значень продуктивності та тиску.

Параметри неусталених процесів електропривода з турбомеханізмом на валу визначаються з урахуванням залежності статичного моменту від швидкості:

,

де =(0.1... 0.15); =(0.9... 0.95); .

Поблизу точки, де досліджується режим роботи, статичний момент представляється залежністю:

;

.

Це дозволяє представити вплив навантаження від'ємним зворотним зв'язком, що охоплює ланку з моментом інерції в структурній схемі системи привода.

Завдання 3

1. Потужність на валу двигуна конвеєра, :

,

де  - продуктивність конвейєра, ;

- висота підйому матеріалу, ;

- довжина конвейєра, ;

- ККД передачі;

 - коефіцієнт, що враховує опір конвейєра.

З іншого боку, потужність на валу двигуна можна визначити з формули:

,

де  - тягове зусилля, ;

 - швидкість руху стрічки, .

2. Інші пункти проекту виконуються у відповідності до обґрунтовано вибраної системи електропривода, з використанням літературних джерел.

4  МЕТОДИКА ВИБОРУ ПЕРЕТВОРЮВАЛЬНИХ АГРЕГАТІВ

У системах регульованого електропривода потужність двигуна і його паспортні дані не завжди є єдиними критеріями для вибору перетворювальних приладів різного функціонального призначення.

Вхідними даними служать параметри потужності, котрі схильні до змін під час роботи електропривода. Так, наприклад, у схемі вентильного каскаду з обмеженим діапазоном регулювання швидкості немає необхідності встановлювати в колі ротора перетворювальні прилади на повну потужність двигуна. Виправданим є вибір перетворювальних приладів на потужність ковзання двигуна.

Часто, з тих або інших міркувань, у проект закладаються двигуни та інші електричні машини завищеної потужності. У зв’язку з цим, немає потреби вибирати перетворювальний пристрій на потужність двигуна, бо виправданим є використання перетворювального агрегату на потужність навантаження.

При виборі перетворювальних агрегатів важливо пам’ятати, що кожна система має свої особливості, крім того, слід ураховувати характер навантаження.

Система ТП-Д (рис. 4.1)

Напруга на виході перетворювача повинна бути . Струм випрямляча . Тут  - розрахунковий струм якоря двигуна, де  - коефіцієнт завантаження двигуна. Слід мати на увазі, що тиристорний перетворювач здатен витримати перевантаження за струмом у межах 1.5 ... 2.0 від номінального тривалістю до 20 . Неусталені режими можуть перевищувати або ж бути меншими за встановлений паспортом час перевантаження, тому, при остаточному виборі перетворювача необхідно виконати перевірку на перевантажувальну здатність. При цьому за орієнтир можна взяти приблизне співвідношення:

 (1)

де, - припустиме  і розрахункове перевантаження перетворювача за струмом;

,  - каталожний і розрахунковий час перевантаження перетворювача за струмом.

З рівності (1) при відомих параметрах можуть бути визначені  або .

Збуджуючі прилади для двигунів постійного струму визначаються за параметрами кола збудження   і . При цьому ; .

Система Г-Д (рис. 4.2)

Генератор системи вибирається виходячи з розрахункової потужності двигуна:

(2)

де - номінальний ККД двигуна.

Привідний двигун системи Г-Д вибирається у відповідності до середньоквадратичної потужності на валу генератора, що визначається з рівняння

,

де  - параметр двигуна.

Оскільки  на першому етапі проектування невідомо, то потужність генератора може бути визначена так:

(3)

де   - відповідно момент і  швидкість на валу двигуна.

Середньоквадратична потужність

(4)

Такий підхід виправданий, бо привідний двигун вибирається за еквівалентним моментом (струмом); потужність двигуна генератора визначається струмом, що споживається з мережі.

Система АВК (рис. 2, в)

Параметри випрямляча: ,

де  - максимальне ковзання двигуна;

 - коефіцієнт завантаження.

За наведеними параметрам вибирається інвертор і трансформатор, що його живить.


Вентильний двигун

Випрямляч та інвертор вибираються однотипними з проміжною ланкою пониженої напруги або на напругу мережі 6...10 . Струм у ланці постійного струму повинен бути:

де  - номінальний струм статора двигуна;

 - коефіцієнт трансформації перетворювального трансформатора (у випадку застосування системи з проміжною ланкою низької напруги).

5  ПОБУДОВА СТАТИЧНИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПРИВОДА

Визначення параметрів схеми заміщення - відповідальний етап розрахунку, оскільки від нього залежить вірогідність визначення статичних, динамічних і енергетичних режимів. При визначенні еквівалентного опору в системах електропривода з тиристорними перетворювачами активні опори з контуру комутації виносяться в коло випрямленого струму. Еквівалентні опори для систем Г-Д, ТП-Д, АВК, ВД відповідно:

;

;

;

,

де  - опір якоря двигуна;

- опір згладжуючого дроселя;

- опір фази трансформатора живлення;

- індуктивний опір трансформатора живлення;

- індуктивні опори заступної схеми асинхронного двигуна;

- опір фази статора синхронного двигуна;

- опір комутації вентильного двигуна;

- відносна швидкість обертання ротора ВД.

Для систем електропривода, що зображені на рис. 2, а - в (у тому числі і для вентильного двигуна), справедлива схема заміщення рис. 2, г, де  - внутрішній опір джерела живлення,  - опір двигуна. У якості ЕРС слід прийняти ЕРС перетворювача в системі ТП-Д або АВК, ЕРС генератора в системі Г-Д і т. ін.

,

де  - коефіцієнт підсилення;

- вихідна ЕРС відповідного перетворювача потужності;

- вхідна напруга перетворювача;

(5)

де  - напруга завдання;  - напруга зворотного зв'язку за швидкістю;

- напруга струмового зв'язку. Ті або інші зворотні зв'язки в системі привода служать для формування спеціальних характеристик.

Напруга завдання  вибирається в межах номінальної з каталожних даних перетворювального приладу. Методика визначення параметра зрозуміла з рис. 3 стосовно тиристорного перетворювача систем ТП-Д і  Г-Д.

Ураховуючи , вираз швидкісної характеристики привода буде мати вигляд:

(6)

Напруга  залежить від координат привода. Так, наприклад, при зворотних зв'язках за струмом і швидкістю

(7)

Коефіцієнти підсилення  і  визначаються для отримання необхідної жорсткості характеристик, діапазону регулювання і т. ін.

За наявності нелінійного зворотного зв'язку за струмом

  (8)

Підстановка отриманих виразів у рівняння для швидкісної характеристики (6) і нескладні перетворення дозволяють отримати залежності  для замкнутої системи.

Аналогічно розраховуються характеристики привода при зворотних зв'язках у контурі регулювання потоку двигуна. При цьому буде правильно рівність

(9)

де - коефіцієнт передачі двигуна і збудника за струмом;

- напруга завдання збудника.

Опір двигуна, що входить до виразу для швидкісної характеристики, визначається загальноприйнятим шляхом. Деякі особливості є при використанні вентильних каскадів і вентильних двигунів.

6  ВИЗНАЧЕННЯ   ЕНЕРГЕТИЧНИХ ПОКАЗНИКІВ

Традиційний підхід до визначення ККД і cos (коефіцієнта потужності) без урахування реальної тахограми привода і діаграми навантажень вважається помилковим, таким, що не дає реального уявлення про інтегральні властивості енергоспоживання. Запропанова методика базується на тому, що для всіх ділянок тахограми привода визначаються значення повної потужності S, активної потужності P, що споживається з мережі, і потужності, що йде на вал виробничого механізму.

Тоді коефіцієнт корисної дії на i-й ділянці тахограми

 (10)

Усереднений коефіцієнт корисної дії

 (11)

де  - потужність втрат у силових елементах, що визначається узвичаєними засобами з урахуванням механічних втрат. У залежності від режиму роботи (рушійний або гальмівний) перед ставиться знак “+” або “-”. В останньому випадку слід поміняти місцями чисельник і знаменник виразу  (11).

Усереднений cos фізичного сенсу не має. Тому визначаються поточні значення

(12)

Для визначення потужності компенсуючих приладів для підвищення коефіцієнта потужності слід скористатися залежністю

,  (13)

яка визначає інтегральне значення реактивної потужності системи привода (- час циклу).

У розрахунках енергетичних показників повинен ураховуватися також коефіцієнт викривлення і особливості енергоспоживання синхронних двигунів (для системи Г-Д).

7  АНАЛІЗ ДИНАМІЧНИХ РЕЖИМІВ

Дослідження динаміки системи привода можна здійснити незалежно від структури, типу машин і т. ін., користуючись структурною схемою, зображеною на рис. 4.

Значення коефіцієнтів, що входять до структурної схеми:

- коефіцієнт підсилення в колі регульованого джерела живлення;

- коефіцієнт підсилення збудника, що дорівнює відношенню вихідної напруги до вхідної;

- коефіцієнт підсилення генератора, що дорівнює відношенню ЕРС генератора до напруги збудження при струмі збудження  від номінального значення;

, де  - коефіцієнт передачі системи імпульсно-фазового керування випрямлячем (у системі ТП - Д або АВК та ін.);

;    (14)

де  - стала часу регульованого джерела живлення.

Для системи Г-Д можна прийняти, що стала  дорівнює сталій часу обмотки збудження. У системі ТП - Д і АВК  дорівнює середньоквадратичному часу запізнення

,

де  - кількість фаз перетворювача.

,

де  - еквівалентний опір силового кола системи привода;

,

де  - еквівалентна індуктивність силового кола;

- сумарний момент інерції системи, приведений до валу двигуна.

Для системи АВК:

.

Для вентильного двигуна:

.

Передавальна функція двигуна ТП-Д, АВК, ВД за керуючим впливом:

, (15)

де .

Зважаючи на малість , передавальна функція для деяких систем спрощується:

. (16)

Для системи Г-Д та машинних каскадів означене припущення є невиправданим.

Передавальна функція двигуна за збурюючим впливом:

. (17)

Загальне рішення диференціального рівняння, що описує перехідні режими, незалежно від системи привода і впливу, має вигляд:

, (18)

де  - корені характеристичного рівняння у випадку дійсних коренів;

, (19)

де  - дійсна й уявна частини коренів у випадку комплексних коренів характеристичного рівняння;

коефіцієнти  - визначаються з початкових умов, які необхідно формулювати точно і математично коректно.

7.1. Визначення початкових умов та сталих інтегрування в перехідних режимах за керуючим впливом (під час зміни керуючої напруги)

Умови для визначення коефіцієнтів:

а) при t=0  визначається з (18) або (19) за умови, що ;

б) при t=0 похідна виразу (18) або (19)

(20)

або   (21)

дорівнює

. (22)

Для дійсних коренів маємо:

(23)

Рішення системи (23) дозволяє отримати значення А, В, С. Параметр  визначається з умов, що сформульовано в задачі на розрахунок перехідного режиму.

Приклад 1. Визначити постійні інтегрування диференціального рівняння для випадку, якщо кут керування в системі ТП - Д миттєво змінюється від  до . При цьому ;

,

тому, що запуск здійснюється з усталеного режиму. Складаємо систему рівнянь

Після підстановки значення  у перше рівняння , отримаємо .

Аналогічно визначається значення .

Стала  визначається із загального рішення (18) або (19) для : .

Для даного прикладу

.

Для комплексних коренів

(24)

Значення  і  для  знаходять із виразів:

;   ;   ;   .

При ненульових умовах  і  можна визначити підстановкою  і .

7.2. Визначення сталих при зміні моменту на валу

Оскільки в чисельникові передавальної функції міститься складова з оператором , який означає диференціювання, то рівняння (18) і (19) слід змінити так:

(25)

. (26)

Початковими і кінцевими є, як і раніше, умови:

а) при , ;

б) при , ;

в) при , .

Не зупиняючись на отриманні остаточних виразів для , розглянемо детальніше отримання ;;.

Приклад 2. У момент t = 0 до валу двигуна, що працює в режимі х.х. при , прикладається момент .

У цьому випадку  - статичний перепад швидкості;  - двигун працює вхолосту;

.

7.3.  Урахування однонаправленої провідності силового кола

Розглянуті раніше залежності відносяться до реверсивного електропривода, що характеризується двосторонньою провідністю у якірному колі. В системі вентильного каскаду, а також в системі ТП - Д з одним перетворювачем можливі режими, коли струм якоря дорівнює нулю. При цьому система диференціальних рівнянь набуває іншого вигляду. Одержані результати мають сенс тільки для моменту часу, коли струм є додатним.

При відомому виразі для швидкості залежність  визначається за формулою

. (27)

Момент першого переходу струму  через нуль визначимо при розв’язанні рівняння  =0, що справедливо для . При цьому швидкість двигуна дорівнює  (рис. 5).

Фізичні процеси, що протікають при цьому, легко пояснити: при  ЕРС двигуна більше напруги живлення, бо . У цьому випадку струм стає рівним нулю.

На другому етапі закон зміни швидкості

;   .

Межа другої дільниці відповідає

.

Як бачимо, при ідеальному х. х.   і швидкість двигуна буде постійною і дорівнюватиме . Тому для отримання вірогідних результатів при запуску вхолосту необхідно прийняти, що  дорівнює моменту х.х. двигуна (робочої машини).

Третя дільниця відрізняється наявністю струму в силовому колі. Вирази для швидкості та струму зберігають свою силу, але початкові та кінцеві умови будуть іншими:

;   ;   .

У відповідності до отриманих залежностей виконується розрахунок на третій ділянці, після цього, якщо струм удруге набуває нульового значення, переходять до четвертого, п'ятого і наступних етапів. Цей режим, як правило, має місце при значних сталих  і невеликих .

7.4. Розрахунок перехідних процесів при гальмуванні

Аналіз перехідних процесів при гальмуванні не має особливостей за наявності повної провідності у якірному колі в обох напрямках (система Г-Д, реверсивна система ТП-Д). Розрахунок виконується в тій самій послідовності, що і при пуску.

Якщо силове коло має однонаправлену провідність, то перехідний процес умовно можна розбити на три ділянки (рис. 6). Розрахунок перехідних процесів при цьому не відрізняється від розглянутого раніше: має місце безструмова пауза, гальмування характеризується мінімум трьома ділянками; визначення сталих інтегрування ведеться у викладеному вище порядку.

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

  1.  Справочник по автоматизированному электроприводу / Под ред. В.А. Елисеева. - М.: Энергоатомиздат, 1983. - 616 с.
  2.  Справочник по проектированию электропривода силовых и осветительных установок / Под ред. Я.М. Большама. - М.: Энергия, 1974. - 726 с.
  3.  Чиженко И.М. Справочник по преобразовательной технике. - Киев: Техника 1978. - 446 с.
  4.  Чиликин М.Г., Сандлер А.С. Общий курс электропривода. - М.: Энергоиздат, 1981. - 574 с.
  5.  Шенфельд Р., Хабитер Э. Автоматизированные электроприводы. - Л.: Энергоатомиздат, 1985.- 464 с.
  6.  Башарин А.В., Голубев Ф.Н., Кепперман В.Г. Примеры расчетов автоматизированного электропривода. - Л.: Энергия, 1972. - 440 с.
  7.  Онищенко Г.Б. Асинхронный вентильный каскад.- М.: Энергия, 1967.- 163с.
  8.  Методические указания к курсовому проектированию по теории электропривода / электропривод с вентильными двигателями / Сост. Д.И. Родькин, В.В. Каневский, В.Ю. Захаров. - Кривой Рог: РТП КГРИ, 1985. - 38 с.
  9.  Методические рекомендации и указания по изучению раздела “Вентильный привод переменного тока” курса “Теория электропривода” / Сост. Д.И. Родькин, В.В. Каневский. - Кривой Рог: РТП КГРИ, 1984. - 31 с.
  10.  Методические указания по применению программируемых калькуляторов при расчете систем автоматизированного электропривода, / Сост. Б.И. Рыбалко. - Кривой Рог: РТП КГРИ, 1985.- 37 с.

11. Методичні вказівки щодо оформлення дипломних і курсових проектів для студентів денної та заочної форми навчання спеціальностей 7.091401 «Системи управління та автоматики»,7.092203 «Електромеханічні системи автоматизації та електропривод», / укладачі: О.І. Зубова,  Я.М. Колесник , Кафедра САУЕ, КДПУ,.—Кременчук,  2001.-42 с.


Додаток А

ТАБЛИЦІ  ЗАВДАНЬ  ДО ВИКОНАННЯ  КУРСОВОГО  ПРОЕКТУ

Таблиця 1


Параметр№

варіанту 10,570,25142412-1.21.20,312051520,56,80,251015.27.601.80,25904,51230,57,50,25182614-4-1.30,3311561240,56,50,2527.73620-122.60,25905,5850,570,25314029-181.60,2611566,860,57,20,25283822-2000,31856,510,270,56,40,25466440-41-2.00,814068,880,57,30,2514228.2-41.40,441206,512,590,56,30,2550.57.54.80,002-0.40,3118713,8100,560,25111310-0.24-0.130,811407,56,2110,570,25506828-40-3.20,26906,59Системи привода: Г-Д  з тиристорним збудником; ТП-Д; АВК; ВД; ТПЧ-АД; Г-Д з автономним джерелом енергії; двигун постійного струму - випрямляч - синхронний генератор; асинхронний двигун з фазовим керуванням.

Таблиця 2

ПоказникиНомер варіанту

1234567891011121314Максимальнапродуктивність22.412.817.619.2566425.683.2401128044.8489.6вентилятора,м3/сМінімальнапродуктивність12.85.68.8825.63211.238.419.2484022.4164.8 м3/сМаксимальний2.92.62.82.13.52.43.84.7254.752.82.92.1тиск, кПаМінімальний1.21.21.60.91.51.11.82.20.92.42.21.31.40.9тиск, кПаТаблиця 3

Тип

Продуктивність, м3/год

Статичний тиск, кПа

Потужність  двигуна, кВт

Частота  обертання,

об. / хв.ВД-12280002.230750ВД-13.5600002.651750ВД-15.5680002.456600ВДН-11.2287004.3431500ВДН-12.5400005.4731500ВДН-15750007.71941500ВДН-201700004.52551000ВДН-22у2100003.3225750ВДН-24у2750003.95350750ВДН-26у3500004.65520750ВДН-31.5у27500010.57990750ДН-18у1170003.71441000ДН-201400003.8215750ДН-22-0.621425003.8172750

Таблиця 4

Основні

показники

Варіант  завдання

12345678910111213141516Продуктивність т/год130250100300200014401440150150130130160011010040500Тягове зусилля813,413,57,754210102,562,562,93,855,44,64,64,78Довжина конвеєра5505639361453231505006540207245283570589430144Кут нахилу конвеєра171416171351620016016151417Швидкість стрічки, мм1,711,611,61,341,924410,671,271,271,863,153,151,541,35Ширина стрічки, мм9001200120012001200120012008008009009009009009009001200Діаметр привідного барабана, мм

806

806

806

1000

2000

1410

1410

806

806

806

806

1410

806

806

806

2000Кількість двигунів2331222111112211

Додаток Б

ЗРАЗОК ОФОРМЛЕННЯ ТИТУЛЬНОЇ СТОРІНКИ ПОЯСНЮВАЛЬНОЇ ЗАПИСКИ

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

КРЕМЕНЧУЦЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ 

ІМЕНІ МИХАЙЛА ОСТРОГРАДСЬКОГО

ІНСТИТУТ ЕЛЕКТРОМЕХАНІКИ, ЕНЕРГОЗБЕРЕЖЕННЯ І КОМП'ЮТЕРНИХ ТЕХНОЛОГІЙ

ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА

ДО   КУРСОВОГО   ПРОЕКТУ

з дисципліни “ТЕОРІЯ  ЕЛЕКТРОПРИВОДА”

на тему: ЕП ЗМІННОГО СТРУМУ ВЕНТИЛЯТОРНОЇ УСТАНОВКИ ЗА СИСТЕМОЮ ТИРИСТОРНИЙ ПЕРЕТВОРЮВАЧ НАПРУГИ – АСИНХРОННИЙ ДВИГУН ЗІ ЗВОРОТНИМ ЗВ’ЯЗКОМ ЗА ШВИДКІСТЮ

Спеціальність  6.092200 -"Електромеханічне обладнання енергоємних виробництв"

Виконав:

Перевірив: 

Кременчуг 2007 Додаток В

Перелік тем пов’язаних з виробництвом

1. ЕП насосної станції Гранкарєру м. Кременчук. 

2. Керований ЕП турбокомпресора К250-61-5 в умовах киснево-компресорного цеху Кременчуцького стальзаводу.

3. ЕП насосної станції 1-го підйому Власівського водозабору.

4. ЕП дугової печі ДСП-25 сталеплавильного цеху Кременчуцького стальзаводу.

5. ЕП мостового крана сталеплавильного цеху.

6. ЕП установки індукційної плавки в умовах Кременчуцького вагонобудівного заводу.

7. ЕП зварювального автомата в умовах вагонобудівного заводу.

8. ЕП заглибної помпи системи подачі мазуту в умовах НПЗ.

9. Керований ЕП вентилятора системи охолодження установки очистки стічних вод НПЗ.

10. Система визначення якості перетворення енергії ЕП технологічних механізмів (НПЗ).

11. Керований ЕП нафтонасосного агрегату станції “Кременчук”.

12. ЕП нагнітача установки виробництва технічного вуглецю (завод технічного вуглецю).

13. ЕП вентилятора зони сушки фабрики підготовки котунів (ГЗК).

14. ЕП екскаватора ЕКГ-8І карєру Полтавського ГЗК.

15. ЕП турбокомпресора К250-61-5 в умовах Кременчуцької ТЕЦ.

16. ЕП насосного комплексу водоочисної станції системи комунального водопостачання.

17. ЕП очисних споруд системи комунального водовідведення м. Кременчук.

18. Керований ЕП конвеєра для загрузки котунів збагачувальної станції ГЗК.

19. ЕП компресора К-500 для виготовлення стисненого повітря в умовах вагонного заводу

Методичнi вказiвки щодо виконання курсового проекту з навчальної дисципліни "Теорiя електропривода" для студентів денної та заочної форм навчання за напрямом 6.09220-„Електромеханіка”зі спеціальностей: «Електромеханічні системи автоматизації та електропривод» (у тому числі скорочений термін навчання), «Електромеханічне обладнання енергоємних виробництв» (у тому числі скорочений термін навчання), (перевидання).

Укладачi: старш. викладач О.I. Зубова,

проф д.т.н. Д.Й. Родькiн,

проф д.т.н. О.П. Чорний,

доц. А.I. Гладир,

доц. А.П. Калінов,

асист. Ю.В. Ромашихін

Відповідальний за випуск зав кафедри САУЕ

Підп. до др. __________. Формат 6084 1/16. Папір тип. Друк ризографія.

Ум. друк. арк .________ .Наклад ___ прим. Зам.№___Безкоштовно

Видавничий відділ КДПУ

39614, м.Кременчук, вул. Першотравнева, 20


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

72005. Узагальнення навичок розв’язувати приклади в межах 10. Задачі на знаходження суми 41.5 KB
  Мета: узагальнювати вміння учнів розв’язувати приклади в межах 10, порівнювати число і вираз, знаходити невідомий доданок, зменшуване, від’ємник; розв’язувати задачі на знаходження суми, порівнювати числа та вираз, визначати одиниці виміру рідини, довжини, маси...
72006. Составление и решение выражений на сложение 122.5 KB
  Цель: закрепить умение составлять и вычислять выражения на сложение; упражнять в написании цифр, счете в пределах 9, сравнении чисел, распознавании многоугольников; развивать наблюдательность, зри тельную память, сообразительность, формировать познавательный интерес...
72007. Прибавление числа 9 с переходом через десяток 85.5 KB
  Цель. Познакомить с прибавлением числа 9 с переходом через десяток; продолжать формировать вычислительные навыки; повторить решение задач на нахождение уменьшаемого; повторить геометрические фигуры, правила дорожного движения; развивать логическое мышление; прививать любовь к математике.
72008. Вправи і задачі на застосування таблиць додавання і віднімання числа 1. Вимірювання довжин відрізків. Повторення складу чисел 9 і 10 50 KB
  Доброго дня діти Я прийшов запросити Вас на Новорічне свято яке відбудеться в нашому лісі Чаклунка: Свята не буде Ніколи твоя ялинка не засяє Хіба виконаєш всі мої завдання за 35 хвилин тут же без підготовки. дає завдання Зайчикові Заєць: Що робити...
72009. Число і цифра 9. Порівняння у межах 9. Складання прикладів на додавання. Вимірювання довжин відрізків. Написання цифри 9 91.5 KB
  Мета. Ознайомити учнів з цифрою 9. Пояснити утворення числа 9 додаванням одиниці до попереднього числа. Вчити писати цифру 9. Розвивати образне і логічне мислення, пам’ять, увагу, набувати обчислювальних навичок письма. Виховувати інтерес до математики.
72010. ВПРАВИ НА ЗАСВОЄННЯ ТАБЛИЦЬ ДОДАВАННЯ І ВІДНІМАННЯ ЧИСЛА 4. ЗАДАЧІ НА ЗНАХОДЖЕННЯ СУМИ І ОСТАЧІ. КРУГОВІ ПРИКЛАДИ 36 KB
  Ми з вами вирушаємо у космічну подорож у якій впоратись з певними труднощами нам допоможе дружба з такою необхідною наукою, як математика. А ще вашими вірними друзями мають стати: уважність, кмітливість, швидкість мислення і вибір точних і правильних дій, винахідливість, взаємодопомога.
72011. Порівняння чисел 36.5 KB
  Чого більше на малюнку квадратів чи кругів Скільки квадратів Кругів Як дізнатися на скільки кругів більше ніж квадратів скласти пари Скільки кругів залишилося без пари Значить на скільки кругів більше ніж квадратів на 3 На скільки менше квадратів ніж кругів на 3...
72012. Дія додавання. Ознайомлення із термінами «додавання», «сума» 37 KB
  Відрізки ламаної лінії це Частина прямої лінії яка тільки з одного боку обмежена точкою Частина прямої лінії яка з двох боків обмежена точками Трикутник має три сторони Замкнена ламана лінія що складається з чотирьох ланок Чотирикутники: квадрат Геометрична фігура яка не має кутів вершин сторін...