Електропривід

смотреть на реферати схожі на «Електропривод «.

Пермский державний технічний университет.

Кафедра електрифікації і автоматизації гірських предприятий.

Курсова работа.

" Розрахунок і вибір устаткування електропривода у системі генератор-двигатель".

Виконав студент группы.

ЭПУ-97 Олійник У. В.

Прийняв: Васильєв Б. В.

Перм 1999 г.

ПЕРМСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНИВЕРСИТЕТ.

Кафедра ЭАГП_________.

Утверждаю:

Зав. кафедрою А. Д. Динкель.

" ___ «____________ 1999 г.

Завдання по курсовому проектування Студентові Олейнику Віктору Владиславовичу____________________.

I. Тема проекту Розрахунок параметрів і вибір електроустаткування ___.

___________у системі «Генератор-двигатель"_____________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ________________________________________ II. Термін здачі закінченого проекту _______20 січня 1999 р._______ III. Вихідні дані нині проектом: а) програму і стабільність ______ ________________________________.

__.

___ ____ б) режим роботи ______курсова робота____ _____________________ в) найменування об'єкта________________________________________ р) особливі указания_____________________________________________.

___ _ F1= 13 т; F2= 16.25т; F3= 10.5т; F4= 3.3т; F5=5.3т;____ __________________ __t1=13; t2=20; t3=52; t4=20; t5= 13;___________ _ _________________.

_ n1=n4= 4 об./хв_____ ______________.

_______________________________n2=n3=26об/мин____________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ __________ _______________________.

IV. Зміст расчётно-пояснительной записки, перелік які підлягають розробці вопросов:

1.

Введение

__________________________________________.

2. Розрахунок потужності двигуна, технічна_______________ характеристика обраного двигуна__________________ __________.

3. Розрахунок параметрів і вибір іншого силового___________ електроустаткування (відповідно до складеної силовий_________ схемой)._______________________________________________________.

4. Упорядкування структурної схеми электропривода_.

_ (включаючи___ САР).____.

_.

____________________.

____.

5. Розрахунок параметрів структурної схемы_САР приводу. _.

______.

_.

_____________.

___.

6. Розрахунок статичних характеристик привода:______.

_ регулировочных,_механических характеристик в розімкнутої_________ и_замкнутой системах.__.

_________.

7. Розрахунок перехідних процесів в розімкнутої та замкнутої___ системах.______________________________________________________.

8. Висновки._ ________________________________________.

Дата видачі завдання «____» ________________ 1999 г.

Консультант __________________.

Завдання прийнято до виконання ____________________.

Розробив _______ /Олійник В.В./.

2. Содержание.

1. Задание.

2. Содержание.

3.

Введение

.

4. Силова схема привода.

5. Розрахунок і вибір силового електроустаткування привода.

6. Упорядкування структурної схеми приведення й розрахунок ее.

параметров.

7. Розрахунок статичних характеристик привода.

8. Розрахунок регулировочной характеристики приводу. 9. 9. Розрахунок динамічних характеристик привода.

10.

Заключение

.

11.

Список литературы

.

3.

Введение

.

Сучасні автоматизовані електроприводи є складні динамічні системи, які включають у собі різні лінійні і нелинейные елементи (двигуни, генератори, підсилювачі, напівпровідникових і інші елементи), щоб забезпечити у своїй взаємодії різноманітні статичні і динамічні характеристики.

Електропривод у системі Г-Д з тиристорным порушенням генератора знаходить широке застосування в багатьох галузях промисловості. Досить сказати, більшість потужних електроприводів постійного струму різного призначення виконані у системі Г-Д. Це поруч її важливих переваг проти іншими приводами;

— висока жорсткість механічних характеристик;

— ббольшой діапазон і повільність регулювання скорости;

— відсутність пускових опорів і матеріальних втрат енергії в них;

— простота реверсу двигуна без переключень у ланцюги якоря;

— ппростота перекладу приводу в режими гальмування з рекуперацией енергії в сеть;

— відносна простота схемного рішення системи управління приводом, яка потребує високій кваліфікації обслуговуючого персоналу. Поруч із переліченими достоїнствами система Г-Д не позбавлена істотних недоліків, до яких относятся:

— недостатнє швидкодія привода;

— нестійка робота двигуна у зоні низьких швидкостей, що обмежує діапазон регулирования;

— низький коефіцієнт корисної дії, не перевищує 75−80%;

— висока встановлена на, рівна триразовій потужності регульованого двигуна; - велика зайнята площадь.

5. Розрахунок і вибір силового електроустаткування приводу. Вибір двигателя.

Вихідні данные:

F1=13т; F2=16.25т; F3=10.5т; F4=3,3 т; F55.3т t1=13сек; t2=20сек; t3=52сек; t 4=20сек; t5=13сек час паузи: t6=100сек.

Визначаємо еквівалентну потужність Fэкв:

Вибір двигуна повинен відповідати неравенствам:

Pэф [pic] Pн. дв Iэф [pic] Iн. дв Mэф [pic] Mн.дв.

Провівши обчислення результати, яких задовольняють неравенствам, вибираємо двигун типу П2−18 170−0.315.

Технічні характеристики двигателя.

Тип… … П2−18 170−0.315 Потужність, кВт… … 315 Напруга номінальне. У… 440 Напруга порушення, У …220 Частота обертання номінальна, об/мин…36 ККД, % … … 78 Опір обмотки при 15°, 0 м якоря… … 0,895 додаткових полюсів… … 0,0012 Струм двигуна номінальний, А …920 Динамічний момент інерції 1000 кгм…1.2.

Зробимо додаткові обчислення: потужність возбуждения:

Рм= 3%*Pдв= 0.03*315=9.45 кВТ.

струм возбуждения:

опір возбуждения:

Вибір генератора.

Генератор вибираємо за напругою і двигателя.

Uном.г [pic] Uном.д.

Iя.ном.г [pic]Iя.ном.д.

PГ=[pic] [pic].

Где:

Pг — потужність генератора, кВт;

Pд — потужність двигуна, кВт;

[pic] - ккд двигуна, о. е;

Iя.ном.г — номінальний струм якоря генератора, А;

Iя.ном.дномінальний струм якоря двигуна, А.

Швидкість двигуна перестав бути критерієм під час виборів генератора.

[pic].

По параметрами задовольняє генератор типу П-142−6К Краткая технічна характеристика генератора П-142−6К Тип _______________________________________________П-142−6К Мощность, кВт__________________________________________ 430 Напруга якоря, У _____________________________________460.

Номинальная частота обертання, об/мин_____________________1000.

Напруга порушення, У _______________________________220.

ККД, % ________________________________________________93,5 [pic].

Обчислимо струм якоря генератора:

[pic].

Узятий нами генератор задовольняє неравенствам:

Uном.г [pic] Uном. д, тобто. 460 (У) [pic] 440 (В).

Iя.ном.г? Iя.ном.д, тобто. 1000 (А)? 920 (А).

Вибір гонного двигателя.

Основной критерій вибору гонного двигуна — це рівність швидкостей обертання якоря генератора і ротора гонного двигателя Кроме того потрібно учитывать:

[pic].

где.

Uгон.днапруга гонного двигуна, В;

Pгон.д — потужність гонного двигуна, кВт.

[pic].

По параметрами підходить асинхронний двигун АД-4.

Коротка технічна характеристика двигуна АД-4.

Тип _____________________________________________________АД-4 Потужність, кВт _____________________________________________440 Швидкість ротора, об./хв ____________________________________1000 Ковзання, % _____________________________________________1,5 ККД,% ___________________________________________________94,4 cosf, % ___________________________________________________0,86.

Вибір тиристорного збудника двигателя.

Тиристорный збудник двигуна має забезпечити три режима:

— ослабленный;

— форсированный;

— нормальний. У ослабленому режиме:

[pic] [pic].

В номінальному режимі работы:

[pic].

У форсованому режиме:

Uфор=(3ч4)Uв.ном.д=660В[pic].

[pic].

Потужність тиристорного збудника двигателя:

Sтвд = Uв.ном.дIв.ном.дKп где.

Kп = 1,04 ч1,05 — підвищуючий коефіцієнт потужності трансформатора.

Sтвд = Uв.ном.д Iв.ном.д Kп = 220 *4З * 1,04 = 9838 ВА По всіх параметрах підходить нереверсивный тиристорный збудник: Тип_____________________________________________АТЕЗ-50/230Р-У4 Напруга харчування сети________________________________190−220 У Номінальний выпрямленный ток______________________________50 А Максимальний ток__________________________________________100 А Номінальна потужність ____________________________________11.5 кВт.

Вибір тиристорного збудника для генератора.

Uтвг.max =1.15Uв.ном.г = 1,15*230=264,5 В.

Iном.твг = KзIв.ном.г = 1,15*58.6= 66,7 A.

За всіма параметрами підходить реверсивний тиристорный збудник: Тип____________________________________________АТЕРЗ-50/230Р-У4 Напруга харчування мережі ______________________________190−220 У Номінальний выпрямленный струм _________________________50 А Максимальний струм _______________________________________100 А Номінальна потужність ____________________________________11.5 кВт.

Вибір автомата головного струму. Автомат головного струму вибирають по максимальному току і выпрямленному напряжению.

Imax= 2,5Iд.ном = 2,5* 920 = 2300 А.

Тип вимикача_____________________ ВЛТ-42−4000/6-А-У4.

Номінальний струм _________________________________2500 А.

Номінальне напруга ___________________________600 В.

6. Упорядкування структурної схеми приведення й розрахунок її параметрів. На малюнку представлена структурна схема електропривода у системі Г-Д з тиристорным порушенням генератора.

Двигун представлений колебательным ланкою, а генератор і тиристорный перетворювач представлені апериодическими звеньями.

Mc (P).

Ic (P).

Uc (P) Uв (P) Uг (P) Uг (P).

Iя (P) Iд (P).

Uупр (P) n (p).

Uom (P).

Eд (P).

где Uн. д — номінальне напруги двигуна, У 1я. д — номінальний струм якоря двигуна, А Rя. д — опір якірній ланцюга двигуна, 0 м пн — номінальні обертів двигуна, об/мин Определим опір якірній ланцюга генератора.

где.

[pic]-КПД генератора, о.е.

Uн.гномінальне напруга генератора, У Iн. гномінальний струм генератора, А Определим сумарне опір якірній ланцюга двигуна і генератора где Rя. допір якоря двигуна, 0 м Rд.п.допір додаткових полюсів двигуна, 0 м Rя. гопір якоря генератора, 0 м.

Причому, опору R, R, R, що входять до цю електричну ланцюг ми враховуємо т.к. його розміри на два порядки менший від опорів які у цієї формуле.

Визначимо электромеханическую складову привода:

где Jдвмомент інерції двигуна, Jдв = 1.2Jдвмомент інерції робочої машини, g= 9,8 -прискорення вільного падіння, м/с[pic].

Определим индуктивность якоря генератора:

где.

Uномномінальне напруга генератора, В.

1номномінальний струм генератора, А пномномінальна швидкість обертання, об./хв р = 6 -число пар полюсів генератора.

Знайдемо сумарну индуктивность двигуна і генератора:

Визначимо постійну часу якірній ланцюга привода:

Постоянная часу Т? = 0,003 для багатоканальної СИФУ.

где.

Рномномінальна потужність генератора, кВт nномномінальне число оборотів генератора, об/мин.

Найдём, где U упр. max — максимальне напруга управління В.

7. Розрахунок статичних характеристик привода.

Для подальших розрахунків необхідно перетворити вихідну структурну схему.

Mc (P).

Ic (P).

Uc (P) Uв (P) Uг (P) Uг (P).

Iя (P) Iд (P).

Uупр (P) n (p).

Uom (P).

Eд (P).

Iя Iд.

Ic.

Mc.

Для реформованій структурної схеми запишемо систему уравнений:

Скористаємося методом підстановок наведених висловів один одного і орієнтуючись те що, що у лівої частини — швидкість, а правої - момент кінцевому вираженні получим:

Предположим, що р= 0 (для замкнутої системы):

Припустимо, що Кт = 0 (разомкнутая система):

9. Розрахунок динамічних характеристик привода.

Преобразуем вихідну систему рівнянь методом підстановки. Зробимо заміну і підставимо до системи уравнений.

10.

Заключение

.

Виконуючи цю роботу, ми лише закріпили пройдений теоретичний матеріал, а й здобули деякі практичні навички при проектуванні даної системи електропривода і розрахунку її параметрів, що є найважливішим чинником якого нашої програми навчання. Також, використовуючи необхідну справочною літературу, ми маємо справжні уявлення про сучасних систем електроприводів і велику кількість електроустаткування, використовуваному нині в електроприводі на різних підприємствах, зокрема, і горных.

II.

Список литературы

.

1. Комплектні тиристорные електроприводи: Справочник/Под ред. В. М. Перельмутера, 1988; 2. Автоматичне регулювання.: М.М. Іващенко, 1978 г; 3. Теорія електропривода: В.І. Ключев, 1985; 4. Приклади розрахунків автоматизованого электропривода/Под ред. А. В. Бошарина, 1972 р. 5. Дослідження характеристик електропривода у системі Г-Д з тиристорным порушенням; методичне пособие/Под редакцією Б.В. Васильєва 1986 г.

[pic] t [pic] [pic].

[pic].

[pic] [pic].

———————————- [pic].

[pic].

[pic].

[pic].

[pic].

[pic].

[pic].

[pic] [pic].

[pic].

[pic].

[pic].

[pic].

[pic].

[pic].

[pic].

[pic].

[pic].

[pic].

[pic].

[pic].

[pic].

[pic].

[pic].

[pic].

[pic].

[pic].

[pic].

[pic].

[pic].

[pic].

[pic].

[pic].

[pic] [pic].

[pic].

[pic].

[pic].

[pic].

[pic].

[pic].

[pic].

[pic].

[pic].

[pic].

[pic].

[pic].

[pic].