Проектирование электропривода. 
Проектирование электропривода

Правильный выбор элементов электротехнических систем и необходимых статических и динамических характеристик определяют не только производительность рабочего механизма, но и качество выпускаемой продукции.

Для решения этих задач необходимы широкие знания теории и практики, которые приобретаются при изучении курса «Теория электромеханических систем «, при проектировании этих систем, а также при эксплуатации электроприводов на промышленных предприятиях.

Электропривод в настоящее время получил широкое применение во всех сферах жизни и деятельности общества. Совершенствование электропривода, его технических показателей во всех областях применения является основой технологического прогресса.

На всех этапах развития электропривода требовалось проведения разносторонних научных исследований, направленных на познание общих свойств этого технического объекта, на разработку методов расчета его характеристик и рабочих режимов, а также на обоснования способов рационального выбора элементов и оптимального проектирования системы в целом.

В процессе научно-технической революции в теории и практике электропривода произошли глубокие качественные изменения. Резкое повышение требований к точностям и динамическим показателям ЭП, с одной стороны, и развитие элементной базы ЭП, неизмеримо расширившие его технические возможности. С другой стороны, привели к быстрому возрастанию роли систем автоматизированного ЭП, замену всех обратными связями, и к соответствующему развитию систем управления ЭП. Как следствие, первостепенное значение приобрели исследования динамики замкнутых систем регулирования, возникла необходимость более полного учета взаимодействия ЭП с приводимыми механизмами, содержащими упругости, зазоры и кинематические погрешности передач. Значительно потребовали вопросы оптимизации ЭП по различным критериям, а также теоретические и практические вопросы, связанные с применением управляющей вычислительной техники.

Электрический привод является важнейшим и крупнейшим потребителем электроэнергии, из всего объёма электроэнергии вырабатываемой в нашей стране. Более половины преобразуется в механическую энергию, необходимую для работы машин и механизмов. В связи с этим энергетические показатели ЭП имеют важнейшее народно-хозяйственное значение. Соответственно особую остроту приобретает проблема рационального с точки зрения энергопотребления проектирования ЭП. Эта проблема требует разработки мероприятий, направленных на повышение КПД ЭП, с одной стороны. На организацию управления работой машин, исключающее при минимизации непроизводительное потребление электроэнергии их электроприводами, с другой стороны.

В данной курсовой работе все перечисленные проблемы были рассмотрены и решены.

электротехнический механизм привод потребитель.

1. Тахограмма рабочей машины показана в графической части проекта и на рисунке 1.

Рисунок 1.

Рассчитаем ПВ в %:

где число устан. режимов работы, их длительность и время цикла.

2. Механическая характеристика задана уравнением она показана в графической части проекта на рис. 2.

Рисунок. 2.

3. Нагрузочную диаграмму строим на основании тахограммы и механической характеристики. Для каждой из трёх рабочих скоростей определяем моменты сопротивления:

; ;

;

;; .

Нагрузочная диаграмма показана на рисунке 3.

4. Предварительно мощность двигателя определяем по тахограмме и нагрузочной диаграмме рабочей машины (рис. 1 и 3):

.

где коэффициент, учитывающий пульсирующий характер питающего напряжения;

коэффициент, учитывающий возможный режим ослабления магнитного потока двигателя.

коэффициент запаса, учитывающий динамические нагрузки двигателя;

номинальный момент механизма;

основная скорость вращения механизма.

Принимаем, так как рекомендуется за основную принимать максимальную скорость при однозонном регулировании и меньшую, но не самую малую скорость при двух зонном регулировании. Двух зонное регулирование целесообразно применять в тех случаях, когда уменьшается с ростом скорости, т. е. при отрицательной жесткости механической характеристики рабочей машины.

Определяем номинальный момент механизма.

.

где средний момент механизма;

среднеквадратичный момент механизма.

Моменты M_СМi, рассчитанные в п. 3, берём из тахограммы РМ.

Определяем предварительно мощность двигателя.

.

Пересчитаем найденную расчётную мощность на допустимую, ПВ%=40%.

Принимаем.

5. Выбираем двигатель серии Д из условия:, при ПВ=40%.

Наиболее подходящие по мощности двигатель Д812.

5.1. Рассчитаем передаточное число редуктора для двигателей Д812, предварительно определив номинальную скорость вращения.

;

.

Принимаем передаточное число редуктора — 3,0.

Из рекомендованных типов редуктора выбираем редуктор ЦОН %.

Рассчитаем мощность редуктора:

Таблица 1.

Тип двигателя.	Д812.
Номинальная мощность двигателя РД, кВт.
Номинальное напряжение UН, В.
Номинальный ток IД, А.
Число активных проводников N
Число параллельных ветвей обмотки якоря 2a.
Число витков обмотки возбуждения wB
Номинальный магнитный поток ФН, мВб.	57,2.
Номинальный ток возбуждения IВН, А.	5,1.
Сопротивление якоря при RЯ, Ом.	0,023.
Сопротивление обмотки возбуждения при RОВ, Ом.	34,4.
Частота вращения n, об/мин.
Максимальная частота вращения nМАКС, об/мин.
Момент допустимый Мдоп, Н· м.
Момент инерции ротора JД, кгМм2	7,0.
Число пар полюсов рп

Таблица 2.

Тип двигателя.	Д808.
Номинальная мощность двигателя РД, кВт.
Номинальное напряжение UН, В.
Номинальный ток IД, А.
Число активных проводников N
Число параллельных ветвей обмотки якоря 2a.
Число витков обмотки возбуждения wB
Номинальный магнитный поток ФН, мВб.	37,2.
Номинальный ток возбуждения IВН, А.	3,9.
Сопротивление якоря при RЯ, Ом.	0,0295.
Сопротивление обмотки возбуждения при RОВ, Ом.
Частота вращения n, об/мин.
Максимальная частота вращения nМАКС, об/мин.
Момент допустимый Мдоп, Н· м.
Момент инерции ротора JД, кгМм2
Число пар полюсов рп