43375

Вибір потужності двигуна і дослідження процесу пуску електроприводу двигуна постійного струму

Курсовая

Производство и промышленные технологии

Кафедра автоматизації та енергоменеджменту ЗАВДАННЯ на виконання курсової роботи Маліновської Марії Володимирівни Тема курсової роботи: Вибір потужності двигуна і дослідження процесу пуску електроприводу двигуна постійного струму. Відповідно до заданого варіанту розрахувати потужність двигуна. Розрахувати можливе перевантаження обраного двигуна при роботі в короткочасному режимі із часом роботи хв.

Украинкский

2013-11-04

309 KB

3 чел.

Національний АВІАЦІЙНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Кафедра автоматизації та енергоменеджменту

Курсова робота

з дисципліни «Автоматизований електропривод»

Тема: Вибір потужності двигуна і дослідження процесу пуску електроприводу двигуна постійного струму

Виконав: ст. 403 групи механіко-енергетичного факультету Маліновська М.В.

Перевірив: доцент Красношапка Н. Д.

Київ-2009


Національний АВІАЦІЙНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Кафедра автоматизації та енергоменеджменту

ЗАВДАННЯ

на виконання курсової роботи

Маліновської Марії Володимирівни

Тема курсової роботи: Вибір потужності двигуна і дослідження процесу пуску електроприводу двигуна постійного струму.

1. Відповідно до заданого варіанту розрахувати потужність двигуна.

2.За відомою інформацією вибрати електричний двигун.

3. Розрахувати і побудувати:

- для ДПС механічну і електромеханічну  характеристики;

- для АД механічну і моментну  характеристики;

4. Розрахувати перехідний електромеханічний процес пуску привода з обраним двигуном для пуску з навантаженням при  і в холосту .

Розрахунок перехідного процесу пуску електропривода при  провести графоаналітичним методом, а для  - графічним.

5. Розрахувати можливе перевантаження обраного двигуна при роботі в короткочасному режимі із часом роботи  хв.

Додаткові умови:

передаточне число редуктора ;

ККД редуктора ;

коефіцієнт запасу прийняти рівним 1,2…1,3;

момент інерції агрегату в 20 разів більше моменту інерції двигуна.


Вихідні дані

Тип двигуна – ДПС;

Напруга живлення  - 440 В;

Потужність агрегату – 7,5 кВт;

Постійна часу нагріву – Т= 17 хв.;

;

передаточне число редуктора ;

ККД редуктора ;

коефіцієнт запасу - ;

.


Розрахун
ок

Завдання№1. Розрахунок потужності двигуна.

За вихідними даними розрахуємо необхідну потужність двигуна, для цього скористаємося формулою:

.

Підставивши у формулу вихідні дані отримаємо, що Pдв=7,58 кВт.

Розрахуємо необхідну швидкість обертання двигуна:

Завдання№2. Вибір типу двигуна.

За розрахованими параметрами обираємо необхідний тип двигуна 2ПН200МУХЛ4 із наступними параметрами:

Завдання№3. Розрахунок та побудова механічної  та електромеханічної  характеристик.

При побудові не будемо враховувати реакцію якоря двигуна, тому механічна характеристика () має вигляд прямої і для її побудови достатньо двох точок.

;

;

Побудова механічної характеристики за точками холостого ходу та номінального режиму:

.

Рівняння механічної характеристики для ДПС має вигляд:

;

для точки ідеального холостого ходу:

;

;

;

;

.

Тоді швидкість холостого ходу визначатиметься по формулі:

.

Будемо вважати, що в номінальному режимі роботи половину всіх втрат складають електричні втрати:

;

;

;

;

.

При номінальна швидкість обертання двигуна дорівнюватиме:

Обчислимо номінальний струм якоря:

Знайдемо швидкість холостого ходу:

Розрахуємо номінальний момент двигуна:

За розрахованими даними проведемо побудову механічної  та електромеханічної  характеристик. (див. додаток 1, додаток 2.).

Завдання№4.  Розрахунок перехідного електромеханічного процесу пуску привода з обраним двигуном для пуску з навантаженням при  і в холосту .

1. Розрахунок перехідного процесу пуску електропривода при  проведемо графоаналітичним методом.

1) будуємо механічну характеристику двигуна постійного струму без навантаження ().

2) механічна характеристика двигуна поділяється на ряд ділянок, на кожній з яких момент вважається постійним і дорівнює середньому значенню. При однаковій величині  на всіх ділянках загальний час пуску визначається за формулою:

.

Побудова перехідного процесу пуску електропривода при  графоаналітичним методом.

Розрахунок перехідного електромеханічного процесу пуску привода з обраним двигуном для  графічно представлено в додатку 3.

Розбиваємо механічну характеристику двигуна на десять ділянок з кроком

Знайдемо середні значення моментів на кожній з ділянок і розрахуємо час перехідного електромеханічного процесу пуску привода з обраним двигуном для кожної із отриманих ділянок, за наступними формулами:

де  Мс=0;

Знайдені моменти і час перехідного електромеханічного процесу пуску привода занесемо до таблиці 1.

Таблиця1

 п.п

М

1

1080,15

0,011

2

957,09

0,012

3

847,71

0,014

4

724,65

0,016

5

618,69

0,019

6

512,73

0,022

7

396,51

0,029

8

287,13

0,040

9

170,91

0,067

10

61,53

0,187

Визначимо загальний час пуску привода з обраним двигуном:

2. Розрахунок перехідного процесу пуску електропривода при  проведемо графічним методом.

1) в лівому квадранті схеми будуємо характеристики  і графічно знаходимо їх різницю.

.

- крива динамічного моменту (будується в тому ж квадранті).

Криву динамічного моменту замінюємо ступінчастою лінією з ділянками .

2) від кількості ділянок залежить точність побудови і кінцеві результати. Точність розрахунків буде тим більшою, чим більше ділянок на які розбита крива динамічного моменту.

3) отримані на окремих ділянках середні значення динамічного моменту відкладаються вгору по осі ординат  Відмічені на осі ординат точки В12,...Вn з’єднуються прямими з точкою А, яка розташована на осі абсцис на відстані від точки 0, пропорційній величині моменту інерції.

4) із початку координат проводять пряму лінію – ОС, яка паралельна АВ. Ця пряма характеризує функцію  для заданої ділянки зміни швидкості.

5) після проведення аналогічних побудов для всіх ділянок характеристики отримаємо в результаті час пуску привода.

Побудова перехідного процесу пуску електропривода при  графічним методом.

Графічне представлення дослідження процесу пуску електроприводу двигуна постійного струму зображено в додатку 4.

Розбиваємо механічну характеристику двигуна постійного струму на шість ділянок.

Визначаємо середній момент на кожній із отриманих ділянок і запишемо значення в таблицю 2 :

Таблиця2

п.п

М

1

1028,74

2

866,30

3

690,34

4

500,83

5

311,33

6

108,29

Для побудови задамося масштабами:

;

;

.

Згідно графічного розрахунку час перехідного процесу пуску електроприводу двигуна постійного струму становить: .

Завдання№5. Розрахунок можливого перевантаження обраного двигуна при роботі в короткочасному режимі із часом роботи хв.

Розрахуємо номінальні втрати в двигуні постійного струму:

Відношення втрат в сталі до втрат в міді дорівнює:

Тоді номінальні втрати в міді становитимуть:

Розрахуємо номінальні втрати в сталі:

Знайдемо масштабні втрати для номінального режиму.

1.Розрахуємо перевантажувальну здатність e1, при роботі протягом часу  хв.

;

Т - постійна часу нагріву – Т= 17 хв.;

Знайдемо масштабні втрати при роботі двигуна протягом часу  хв:

При роботі двигуна протягом часу  хв в обмотці виділяються втрати:

Потужність двигуна при роботі протягом часу  хв може досягати значення:

2.Розрахуємо перевантажувальну здатність e2, при роботі протягом часу  хв.

Знайдемо масштабні втрати при роботі двигуна протягом часу  хв:

При роботі двигуна протягом часу  хв в обмотці виділяються втрати:

Потужність двигуна при роботі протягом часу  хв може досягати значення:

3. Розрахуємо перевантажувальну здатність e3, при роботі протягом часу  хв.

Знайдемо масштабні втрати при роботі двигуна протягом часу  хв:

При роботі двигуна протягом часу  хв в обмотці виділяються втрати:

Потужність двигуна при роботі протягом часу  хв може досягати значення:

4. Розрахуємо перевантажувальну здатність e4, при роботі протягом часу  хв.

Знайдемо масштабні втрати при роботі двигуна протягом часу  хв:

При роботі двигуна протягом часу  хв в обмотці виділяються втрати:

Потужність двигуна при роботі протягом часу  хв може досягати значення:

5. Розрахуємо перевантажувальну здатність e5, при роботі протягом часу  хв.

Знайдемо масштабні втрати при роботі двигуна протягом часу  хв:

При роботі двигуна протягом часу  хв в обмотці виділяються втрати:

Потужність двигуна при роботі протягом часу  хв може досягати значення:


Висновки

У даній курсовій роботі був проведений розрахунок потужності двигуна постійного струму. Після розрахунку параметрів був обраний тип двигуна – 2ПН200МУХЛ4. Для даного типу двигуна побудовані механічна  та електромеханічна  характеристики, згідно з якими визначено критичний момент і струм короткого замикання.

Також проведено дослідження процесу пуску електроприводу двигуна постійного струму із навантаженням при  і в холосту при . Отже час перехідного процесу для  становить,а для  -

Було проведено розрахунок можливого перевантаження обраного двигуна - 2ПН200МУХЛ4 при роботі в короткочасному режимі із різним часом роботи, і при цьому визначено, що при більш тривалій роботі двигуна потужність яку він може розвивати зменшується.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

3376. Колебания. Тест по физике 651.5 KB
  Колебания, совершаемые телом, являются гармоническими если на тело: действует внешняя сила действует сила трения действие внешних сил и сил трения равны нулю действуют и внешние силы и сила трения Перкуссия ...
3377. Пример теплотехнического расчета ограждающих конструкций 554 KB
  Пример теплотехнического расчета ограждающих конструкций 1. Исходные данные Техническое задание. В связи с неудовлетворительным тепло-влажностным режимом здания необходимо произвести утепление его стен и мансардной крыши. С этой целью выполнить расч...
3378. Определение электродвижущей силы фотоэлемента с запирающим слоем 621.9 KB
  Определение электродвижущей силы фотоэлемента с запирающим слоем Цель: Задачей настоящей работы является измерение фото - ЭДС  Еф и фототока Iф, возникающих в селеновом фотоэлементе под действием света. Изменяя освещённость Е поверхности фотоэл...
3379. Введение в лабораторный практикум по физике 436.5 KB
  Введение в лабораторный практикум по физике Какова цель лабораторной практики в высшем учебном заведении. Таких целей несколько. Лабораторные работы позволяют:  проиллюстрировать теоретические положения физики; познакомиться с приборами...
3380. Элементы кинематики 359 KB
  Лекция 1. Элементы кинематики. Введение. Основные кинематические понятия и характеристики. Нормальное, тангенциальное и полное ускорения. Угловая скорость, угловое ускорение. 1. Введение. Физику можно назвать наукой о н...
3381. Обработка результатов измерений в физическом практикуме 303.5 KB
  Содержит изложение методики обработки результатов измерений, получаемых во время практических занятий в учебной лаборатории. Предназначен для оказания помощи студентам технических специальностей всех форм обучения при подготовке к лабораторным работ...
3382. Потенциал электростатического поля. Диэлектрики в электростатическом поле 350 KB
  Потенциал электростатического поля. Диэлектрики в электростатическом поле. Работа при перемещении заряда в электростатическом поле. Потенциал. Разность потенциалов. Связь между напряженностью и потенциалом электростатического поля. Эквип...
3383. Изучение свободных колебаний математического и пружинного маятников 398.5 KB
  Изучение свободных колебаний математического и пружинного маятников Цель работы: изучение физических основ свободных незатухающих колебаний, определение ускорения свободного падения с помощью математического маятника и коэффициента упругости пружины...
3384. Книжные социальные сети как канал распространения издательской и книготорговой библиографической информации 104 KB
  Книжные социальные сети как канал распространения издательской и книготорговой библиографической информации На сегодняшний день в мире существует более 130 миллионов компьютеров и более 80 % из них объединены в различные информационные сети от малых...