Автор работы: Пользователь скрыл имя, 02 Декабря 2013 в 00:22, курсовая работа
В соответствии с заданием по курсовому проекту необходимо произвести расчёт электропривода передвижения тележки мостового крана по системе ПЧ-АД.
Исходные данные к проекту:
Номинальная грузоподъемность крана
Номинальная скорость тележки
Пониженная скорость
Диаметр колеса тележки
Диаметр цапфы
1 Описание работы механизма …..……….…………………………………...3
2 Расчет статической мощности и времени выполнения
технологических операций за цикл ……… ……………………………………4
3 Построение скоростной и нагрузочной диаграмм механизма и
предварительный выбор мощности ЭД .............……...... ……………….……..7
4 Выбор типа ЭД и расчёт оптимального передаточного числа
редуктора………….………………………………………………………………8
5 Расчёт и построение упрощённой скоростной и нагрузочной
диаграмм ЭП за цикл работы ……………………………………………....9
6 Предварительная проверка ЭД по нагреву и перегрузочной
способности…………………..………………………………………………..12
7 Расчёт и построение естественной механической и
электромеханической характеристик ЭД……………. …………………….13
8 Расчет искусственных механических характеристик,
обеспечивающих выполнение технологических операций…………………
9 Выбор преобразователя ………
10 Расчет переходных процессов за цикл работы и построение
кривых w(t), M(t), I(t), ΔP(t)……………………………………………………..
11 Окончательная проверка двигателя по нагреву и перегрузочной
способности ……………………………………………………………………..33
12 Расчёт расхода электрической энергии за цикл и расчёт
циклового к. п. д. ……………………………………………………………40
13 Заключение……………………………………………………………….42
где
- действующее значение номинального фазного напряжения, В;
- критический момент.
Естественная механическая характеристика показана на рисунке 7.1.
Таблица 7.1- Расчетные данные
s |
М, Н*м |
w,рад/с |
-1 |
-44,7287 |
314 |
-0,8 |
-56,1287 |
282,6 |
-0,6 |
-74,8403 |
251,2 |
-0,4 |
-109,608 |
219,8 |
-0,2 |
-173,941 |
188,4 |
-0,149 |
-170,185 |
173,485 |
0 |
0 |
157 |
0,149 |
112,2816 |
140,515 |
0,2 |
113,9048 |
125,6 |
0,4 |
82,27227 |
94,2 |
0,6 |
60,99556 |
62,8 |
0,8 |
47,96025 |
31,4 |
1 |
39,38093 |
0 |
1,2 |
33,3571 |
-31,4 |
1,4 |
28,91098 |
-62,8 |
1,6 |
25,50065 |
-94,2 |
1,8 |
22,80464 |
-125,6 |
2 |
20,62112 |
-157 |
Рисунок 7.1- Естественная механическая характеристика.
Естественная электромеханическая характеристика выражается следующей формулой:
где
Таблица 7.2- Расчетные данные
s |
Rв,Ом |
Xв,Ом |
Rад,Ом |
Xад,Ом |
Zад,Ом |
I1,А |
w,рад/с |
-1 |
-0,441 |
1,826 |
0,259 |
3,067 |
3,078 |
71,485 |
314 |
-0,8 |
-0,551 |
1,828 |
0,149 |
3,069 |
3,073 |
71,595 |
282,6 |
-0,6 |
-0,735 |
1,834 |
-0,035 |
3,075 |
3,075 |
71,543 |
251,2 |
-0,4 |
-1,102 |
1,850 |
-0,402 |
3,091 |
3,117 |
70,583 |
219,8 |
-0,2 |
-2,199 |
1,936 |
-1,499 |
3,177 |
3,513 |
62,623 |
188,4 |
-0,149 |
-2,945 |
2,029 |
-2,245 |
3,270 |
3,966 |
55,473 |
180,393 |
0 |
0,000 |
43,800 |
0,700 |
45,041 |
45,046 |
4,884 |
157 |
0,149 |
2,945 |
2,029 |
3,645 |
3,270 |
4,896 |
44,933 |
133,607 |
0,2 |
2,199 |
1,936 |
2,899 |
3,177 |
4,301 |
51,152 |
125,6 |
0,4 |
1,102 |
1,850 |
1,802 |
3,091 |
3,578 |
61,493 |
94,2 |
0,6 |
0,735 |
1,834 |
1,435 |
3,075 |
3,393 |
64,838 |
62,8 |
0,8 |
0,551 |
1,828 |
1,251 |
3,069 |
3,314 |
66,377 |
31,4 |
1 |
0,441 |
1,826 |
1,141 |
3,067 |
3,272 |
67,238 |
0 |
1,2 |
0,367 |
1,824 |
1,067 |
3,065 |
3,246 |
67,781 |
-31,4 |
1,4 |
0,315 |
1,823 |
1,015 |
3,064 |
3,228 |
68,152 |
-62,8 |
1,6 |
0,276 |
1,823 |
0,976 |
3,064 |
3,215 |
68,421 |
-94,2 |
1,8 |
0,245 |
1,822 |
0,945 |
3,063 |
3,206 |
68,624 |
-125,6 |
2 |
0,220 |
1,822 |
0,920 |
3,063 |
3,198 |
68,783 |
-157 |
Естественная электромеханическая характеристика показана на рисунке 7.2.
Рисунок 7.2- Естественная электромеханическая характеристика
8 Расчёт искусственных
механических характеристик,
Примем систему частотного управления АД со стабилизацией потокосцепления статора .Механическая характеристика выражается формулой:
где
- номинальная ЭДС статора, В.
где - критический момент, зависящий от закона частотного управления, Н*м;
- критическое значение параметра абсолютного скольжения;
- относительные частота и скорость;
- синхронная угловая скорость двигателя при номинальной частоте.
Расчёт механической характеристики для α=1.
Механическая характеристика представлена на рисунке 8.1.
Расчётные данные представлены в таблице 8.1
Произведём расчёт механической характеристики для частоты, которая обеспечит необходимую пониженную скорость.
Расчёт механической характеристики для α=0,1.
Механическая характеристика представлена на рисунке 8.1.
Расчётные данные представлены в таблице 8.1.
Таблица 8.1- Расчётные данные
α |
v |
s=α-v |
М,Н*м |
w,рад/с |
1 |
-1 |
2 |
19,32095 |
-157 |
1 |
-0,8 |
1,8 |
21,4377 |
-125,6 |
1 |
-0,6 |
1,6 |
24,07036 |
-94,2 |
1 |
-0,4 |
1,4 |
27,4309 |
-62,8 |
1 |
-0,2 |
1,2 |
31,86339 |
-31,4 |
1 |
0 |
1 |
37,96196 |
0 |
1 |
0,2 |
0,8 |
46,83438 |
31,4 |
1 |
0,4 |
0,6 |
60,73667 |
62,8 |
1 |
0,6 |
0,4 |
84,49722 |
94,2 |
1 |
0,8 |
0,2 |
121,4338 |
125,6 |
1 |
0,845 |
0,155 |
125,4 |
132,665 |
1 |
1 |
0 |
0 |
157 |
1 |
1,155 |
-0,155 |
-125,4 |
181,335 |
1 |
1,2 |
-0,2 |
-121,434 |
188,4 |
1 |
1,4 |
-0,4 |
-84,4972 |
219,8 |
1 |
1,6 |
-0,6 |
-60,7367 |
251,2 |
1 |
1,8 |
-0,8 |
-46,8344 |
282,6 |
1 |
2 |
-1 |
-37,962 |
314 |
0,1 |
-1 |
1,1 |
34,65197 |
-157 |
0,1 |
-0,8 |
0,9 |
41,9491 |
-125,6 |
0,1 |
-0,6 |
0,7 |
52,93867 |
-94,2 |
0,1 |
-0,4 |
0,5 |
70,93148 |
-62,8 |
0,1 |
-0,2 |
0,3 |
102,2776 |
-31,4 |
0,1 |
0 |
0,1 |
114,2513 |
0 |
0,1 |
0,2 |
-0,1 |
-114,251 |
31,4 |
0,1 |
0,4 |
-0,3 |
-102,278 |
62,8 |
0,1 |
0,6 |
-0,5 |
-70,9315 |
94,2 |
0,1 |
0,8 |
-0,7 |
-52,9387 |
125,6 |
0,1 |
0,845 |
-0,745 |
-50,0149 |
132,665 |
0,1 |
1 |
-0,9 |
-41,9491 |
157 |
0,1 |
1,155 |
-1,055 |
-36,0688 |
181,335 |
0,1 |
1,2 |
-1,1 |
-34,652 |
188,4 |
0,1 |
1,4 |
-1,3 |
-29,4839 |
219,8 |
0,1 |
1,6 |
-1,5 |
-25,6422 |
251,2 |
0,1 |
1,8 |
-1,7 |
-22,6785 |
282,6 |
0,1 |
2 |
-1,9 |
-20,3247 |
314 |
Рисунок 8.1- Механические характеристики при α=1 и α=0,1.
Произведём расчёт искусственной электромеханической характеристики при ψ=const.
Произведём расчёт для α=1.
Расчётные данные приведены в таблице 8.2.
Электромеханическая характеристика показана на рисунке 8.2.
Произведём расчёт электромеханической характеристики для α=0,1.
Расчётные данные приведены в таблице 8.2.
Электромеханическая характеристика показана на рисунке 8.2
Таблица 8.2- Расчётные данные
α |
Sa |
Rв,Ом |
Xв,Ом |
Xад,Ом |
I1,А |
w,рад/с |
1 |
-1 |
-0,44087 |
1,825637 |
3,066637 |
66,97512 |
314 |
1 |
-0,8 |
-0,55105 |
1,828241 |
3,069241 |
66,54231 |
282,6 |
1 |
-0,6 |
-0,73464 |
1,833867 |
3,074867 |
65,63532 |
251,2 |
1 |
-0,4 |
-1,10153 |
1,849931 |
3,090931 |
63,23625 |
219,8 |
1 |
-0,2 |
-2,19852 |
1,936465 |
3,177465 |
53,7021 |
188,4 |
1 |
0 |
0 |
43,8 |
45,041 |
4,606914 |
157 |
1 |
0,2 |
2,198523 |
1,936465 |
3,177465 |
53,7021 |
125,6 |
1 |
0,4 |
1,101534 |
1,849931 |
3,090931 |
63,23625 |
94,2 |
1 |
0,6 |
0,734637 |
1,833867 |
3,074867 |
65,63532 |
62,8 |
1 |
0,8 |
0,551052 |
1,828241 |
3,069241 |
66,54231 |
31,4 |
1 |
0,845 |
0,521715 |
1,827491 |
3,068491 |
66,66608 |
24,335 |
1 |
1 |
0,440869 |
1,825637 |
3,066637 |
66,97512 |
0 |
1 |
1,155 |
0,381715 |
1,824478 |
3,065478 |
67,17054 |
-24,335 |
1 |
1,2 |
0,367403 |
1,824222 |
3,065222 |
67,21382 |
-31,4 |
1 |
1,4 |
0,314923 |
1,823369 |
3,064369 |
67,359 |
-62,8 |
1 |
1,6 |
0,275561 |
1,822816 |
3,063816 |
67,45373 |
-94,2 |
1 |
1,8 |
0,244946 |
1,822436 |
3,063436 |
67,51891 |
-125,6 |
1 |
2 |
0,220453 |
1,822164 |
3,063164 |
67,56566 |
-157 |
0,1 |
-1 |
-0,04409 |
0,182564 |
0,306664 |
66,97512 |
172,7 |
0,1 |
-0,8 |
-0,05511 |
0,182824 |
0,306924 |
66,54231 |
141,3 |
0,1 |
-0,6 |
-0,07346 |
0,183387 |
0,307487 |
65,63532 |
109,9 |
0,1 |
-0,4 |
-0,11015 |
0,184993 |
0,309093 |
63,23625 |
78,5 |
0,1 |
-0,2 |
-0,21985 |
0,193647 |
0,317747 |
53,7021 |
47,1 |
0,1 |
0 |
0 |
4,38 |
4,5041 |
4,606914 |
15,7 |
0,1 |
0,2 |
0,219852 |
0,193647 |
0,317747 |
53,7021 |
-15,7 |
0,1 |
0,4 |
0,110153 |
0,184993 |
0,309093 |
63,23625 |
-47,1 |
0,1 |
0,6 |
0,073464 |
0,183387 |
0,307487 |
65,63532 |
-78,5 |
0,1 |
0,8 |
0,055105 |
0,182824 |
0,306924 |
66,54231 |
-109,9 |
0,1 |
0,845 |
0,052171 |
0,182749 |
0,306849 |
66,66608 |
-116,96 |
0,1 |
1 |
0,044087 |
0,182564 |
0,306664 |
66,97512 |
-141,3 |
0,1 |
1,155 |
0,038171 |
0,182448 |
0,306548 |
67,17054 |
-165,63 |
0,1 |
1,2 |
0,03674 |
0,182422 |
0,306522 |
67,21382 |
-172,7 |
0,1 |
1,4 |
0,031492 |
0,182337 |
0,306437 |
67,359 |
-204,1 |
0,1 |
1,6 |
0,027556 |
0,182282 |
0,306382 |
67,45373 |
-235,5 |
0,1 |
1,8 |
0,024495 |
0,182244 |
0,306344 |
67,51891 |
-266,9 |
0,1 |
2 |
0,022045 |
0,182216 |
0,306316 |
67,56566 |
-298,3 |
Необходимая величина напряжения для реализации закона ψ=const выражается следующей формулой:
Произведём расчёт характеристик для α=1 и α=0,1.
Расчётные данные приведены в таблице 8.3.
Таблица 8.3- Расчётные данные
α |
Sa |
Rв,Ом |
Xв,Ом |
Xад,Ом |
Rад,Ом |
Zад,Ом |
U,В |
1 |
-1 |
-0,44087 |
1,825637 |
3,066637 |
0,259131 |
3,077566 |
206,1204 |
1 |
-0,6 |
-0,73464 |
1,833867 |
3,074867 |
-0,03464 |
3,075062 |
201,8327 |
1 |
-0,4 |
-1,10153 |
1,849931 |
3,090931 |
-0,40153 |
3,116903 |
197,1012 |
1 |
-0,3 |
-1,46792 |
1,8724 |
3,1134 |
-0,76792 |
3,206707 |
193,3097 |
1 |
-0,2 |
-2,19852 |
1,936465 |
3,177465 |
-1,49852 |
3,513098 |
188,6607 |
1 |
-0,155 |
-2,83162 |
2,012886 |
3,253886 |
-2,13162 |
3,889936 |
187,1266 |
1 |
-0,03 |
-13,0924 |
6,404785 |
7,645785 |
-12,3924 |
14,56125 |
199,2857 |
1 |
0 |
0 |
43,8 |
45,041 |
0,7 |
45,04644 |
207,5251 |
1 |
0,03 |
13,09242 |
6,404785 |
7,645785 |
13,79242 |
15,76987 |
215,8269 |
1 |
0,155 |
2,831625 |
2,012886 |
3,253886 |
3,531625 |
4,802098 |
231,0065 |
1 |
0,2 |
2,198523 |
1,936465 |
3,177465 |
2,898523 |
4,300897 |
230,9672 |
1 |
0,4 |
1,101534 |
1,849931 |
3,090931 |
1,801534 |
3,577622 |
226,2354 |
1 |
0,6 |
0,734637 |
1,833867 |
3,074867 |
1,434637 |
3,393079 |
222,7059 |
1 |
1 |
0,440869 |
1,825637 |
3,066637 |
1,140869 |
3,271979 |
219,1412 |
1 |
1,4 |
0,314923 |
1,823369 |
3,064369 |
1,014923 |
3,228069 |
217,4395 |
1 |
1,8 |
0,244946 |
1,822436 |
3,063436 |
0,944946 |
3,205864 |
216,4564 |
1 |
2 |
0,220453 |
1,822164 |
3,063164 |
0,920453 |
3,19847 |
216,1067 |
0,1 |
-1 |
-0,04409 |
0,182564 |
0,306664 |
0,655913 |
0,724061 |
48,49409 |
0,1 |
-0,6 |
-0,07346 |
0,183387 |
0,307487 |
0,626536 |
0,697922 |
45,80837 |
0,1 |
-0,4 |
-0,11015 |
0,184993 |
0,309093 |
0,589847 |
0,665926 |
42,11067 |
0,1 |
-0,3 |
-0,14679 |
0,18724 |
0,31134 |
0,553208 |
0,6348 |
38,26762 |
0,1 |
-0,2 |
-0,21985 |
0,193647 |
0,317747 |
0,480148 |
0,575764 |
30,91976 |
0,1 |
-0,155 |
-0,28316 |
0,201289 |
0,325389 |
0,416838 |
0,528802 |
25,43817 |
0,1 |
-0,03 |
-1,30924 |
0,640478 |
0,764578 |
-0,60924 |
0,977628 |
13,37984 |
0,1 |
0 |
0 |
4,38 |
4,5041 |
0,7 |
4,55817 |
20,9991 |
0,1 |
0,03 |
1,309242 |
0,640478 |
0,764578 |
2,009242 |
2,149798 |
29,4222 |
0,1 |
0,155 |
0,283162 |
0,201289 |
0,325389 |
0,983162 |
1,035609 |
49,8183 |
0,1 |
0,2 |
0,219852 |
0,193647 |
0,317747 |
0,919852 |
0,973186 |
52,26214 |
0,1 |
0,4 |
0,110153 |
0,184993 |
0,309093 |
0,810153 |
0,867114 |
54,83305 |
0,1 |
0,6 |
0,073464 |
0,183387 |
0,307487 |
0,773464 |
0,832343 |
54,63107 |
0,1 |
1 |
0,044087 |
0,182564 |
0,306664 |
0,744087 |
0,804803 |
53,90178 |
0,1 |
1,2 |
0,03674 |
0,182422 |
0,306522 |
0,73674 |
0,797961 |
53,63403 |
0,1 |
1,4 |
0,031492 |
0,182337 |
0,306437 |
0,731492 |
0,793085 |
53,42145 |
0,1 |
1,8 |
0,024495 |
0,182244 |
0,306344 |
0,724495 |
0,786599 |
53,11034 |
0,1 |
2 |
0,022045 |
0,182216 |
0,306316 |
0,722045 |
0,784334 |
52,99401 |
Информация о работе Электропривод передвижения тележки мостового крана по системе ПЧ-АД