Библиотека Рефераты Курсовые Дипломы Поиск

сделать стартовой

добавить в избранное

Промышленность и Производство

Система стабилизации скорости вращения двигателя постоянного тока

Пакеты с замком "Extra зиплок" (гриппер), комплект 100 штук (150x200 мм).
Быстрозакрывающиеся пакеты с замком "зиплок" предназначены для упаковки мелких предметов, фотографий, медицинских препаратов и
148 руб
Раздел: Гермоупаковка

Крючки с поводками Mikado SSH Fudo "SB Chinu", №4BN, поводок 0,22 мм.
Качественные Японские крючки с лопаткой. Крючки с поводками – готовы к ловле. Высшего качества, исключительно острые японские крючки,
58 руб
Раздел: Размер от №1 до №10

Гуашь "Классика", 12 цветов.
Гуашевые краски изготавливаются на основе натуральных компонентов и высококачестсвенных пигментов с добавлением консервантов, не
170 руб
Раздел: 7 и более цветов

ФГОУ ВПО «НОВОСИБИРСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ВОДНОГО ТРАНСПОРТА» Тобольский филиал Кафедра «Электрооборудования судов и береговых сооружений» Кафедра «Электротехника и электрооборудование»КУРСОВОЙ ПРОЕКТ по дисциплине: «Система управления электроприводами» на тему: «Система стабилизации скорости вращения двигателя постоянного тока» РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКАФакультет: Электромеханический Группа: ЭМ - 41 Шифр ЭМ - 02 - 045 Выполнил: Зиновьев С.А. Проверил: Кузнецов А.Ю.Тобольск 2006 1. Нагрузочная диаграмма и тахограмма; 2. Диапазон регулирования (вниз от номинальной скорости): 50/1; 3. Относительная погрешность регулирования на номинальной скорости при изменении нагрузки от 0 до 100%, не более 0,5%. Дополнительные условия и требования: приведенный к валу двигателя момент инерции механизма равен 25% момента инерции двигателя: Jмех = 0,25·Jдв; допустимое перерегулирование скорости при скачке управляющего воздействия - до 30%; время переходного процесса при малом скачкообразном задающем воздействии не более 3Тм, при числе колебаний менее трех. Разработке подлежат следующие вопросы: обоснование выбора типа двигателя и преобразователя, а также его функциональной схемы, расчет и выбор преобразователя и всех элементов силовой цепи, выбор устройств управления и защиты, статический расчет системы, составление структурной схемы, синтез регуляторов по заданным требованиям к динамике системы, обеспечение отсутствия автоколебаний на субгармониках, разработка принципиальной схемы и описание работы схемы и отдельных блоков управления. СодержаниеВведение 1. Данные для расчета системы стабилизации скорости электропривода постоянного тока 2. Нагрузочная диаграмма и тахограмма электропривода 3. Расчет мощности и выбор электродвигателя 4. Расчет силовой части преобразователя 4.1 Расчет силового трансформатора 4.2 Расчет реакторов и дросселей 4.3 Выбор тиристоров 4.4 Выбор защиты 4.4.1 Защита от перенапряжений 4.4.2 Защита от коммутационных перегрузок 4.4.3 Защита тиристоров от внутренних и внешних КЗ 4.4.4 Выбор автоматических выключателей 5. Анализ и синтез линеаризованных структур 5.1 Структурная схема регулирования 5.2 Исследование системы на устойчивость 5.3 Синтез системы и расчет параметров регуляторов 5.3.1 Контур регулирования тока 5.3.2 Контур регулирования скорости 6. Расчет и построение статических характеристик Список литературы ВведениеЭлектрический привод представляет собой электромеханическую систему, обеспечивающую реализацию различных технологических и производственных процессов в промышленности, сельском хозяйстве, на транспорте, коммунальном хозяйстве и в быту с использованием механической энергии. Назначение электропривода состоит в обеспечении движения исполнительных органов рабочих машин и механизмов и управлении этим движением. Научно-технический прогресс, автоматизация и комплексная механизация технологических и производственных процессов определяют постоянное совершенствование и развитие современного ЭП. В первую очередь это относится ко все более широкому внедрению автоматизированных ЭП с использованием разнообразных полупроводниковых силовых преобразователей и микропроцессорных средств управления.

Характерной чертой автоматизации является быстрое развитие робототехники, внедрение гибких автоматизированных производств, автоматических линий, машин и оборудования со встроенными средствами микропроцессорной техники, многооперационных станков с числовым программным, управлением, роторных конвейерных комплексов. Дальнейшее развитие электрификации и автоматизации технологических процессов, создание высокопроизводительных машин, механизмов и технологических комплексов во многом определяется развитием электрического привода. К основным направлениям развития современного ЭП относятся: разработка и выпуск комплектных регулируемых ЭП с использованием современных преобразователей и микропроцессорного, управления; повышение эксплуатационной надежности, унификации и улучшение энергетических показателей ЭП; расширение области применения регулируемого асинхронного ЭП и использование ЭП с новыми типами двигателей, а именно линейными, шаговыми, вентильными, вибрационными, повышенного быстродействия, магнитогидродинамическими и др.; развитие научно-исследовательских работ по созданию математических моделей и алгоритмов технологических процессов, а также машинных средств проектирования ЭП; подготовка инженерно-технических и научных кадров, способных проектировать, создавать и эксплуатировать современный автоматизированный электропривод. Решение этих и ряда других проблем позволит существенно улучшить технико-экономические характеристики электропривода и создать тем самым базу для дальнейшего технического прогресса во всех отраслях промышленного производства транспорта сельского хозяйства и в быту. 1. Данные для расчета системы стабилизации скорости электропривода постоянного токаМ1 = 74 Н·м 1 = 0,3 с 7 = 0,1 с М2 = 32 Н·м 2 = 53 с 8 = 2 с М3 = 48 Н·м 3 = 0,1 с ω1 = 79 с-1 М4 = - 19 Н·м 4 = 1 с ω2 = 158 с-1 М5 = - 55 Н·м 5 = 0,4 с D = 50/1 М6 = - 39 Н·м 6 = 50 с &del a; = 0,5% 2. Нагрузочная диаграмма и тахограмма электропривода Рисунок 2.1 - Нагрузочная диаграмма и тахограмма электропривода 3. Расчет мощности и выбор электродвигателяНа основании данных нагрузочной диаграммы и тахограммы, приведенных в задании, производим расчет мощности электродвигателя по известным из курса «Теории электропривода» зависимостям:Мср = кз · , (3.1)где кз = 1,1 ч 1,3 - коэффициент, учитывающий отличие динамической нагрузочной диаграммы от статической; Мв - момент при работе привода «Вперед», Н·м:Мв = М1 М2 М5 = 74 32 - 55 = 51 Н·м;Мн - момент при работе привода «Назад», Н·м:Мн = М6 М3 М4 = - 39 48 - 19 = - 10 Н·м; в - время работы привода «Вперед», с: в = 1 2 3 = 0,3 53 0,1 = 53,4 с н - время работы привода «Назад», с: н = 5 6 7 = 0,4 50 0,1 = 50,5 с Мср = 1,2 · = 25,622 Н·м.Далее определяется продолжительность включения:ПВр% = · 100%, (3.2) где о - суммарная продолжительность стоянки привода за цикл, с: о = 4 8 = 1 2 = 3 с. ПВр% = · 100% = 97, 194%.Тогда, с учетом (3.2), мощность электродвигателя для среднего статического момента Мср определяем по выражению:Мдв = Мср · √ (ПВр% / ПВст%), (3.3)где ПВст% - стандартное значение продолжительности включения, выраженной в процентах.

Так как в справочных данных чаще всего приводятся двигатели с ПВ=100%, то в (3.3) можно подставить ПВст%=100%.Мдв = 25,622 · √ (97, 194% / 100%) = 25,26 Н·м.Определим мощность электродвигателя по известной зависимости:Рдв = Мдв · wдв, (3.4)где wдв - угловая скорость двигателя, с-1:wдв = 79 с-1. Рдв = 25,26 · 79 = 2 кВт.С целью уменьшения нагрева двигателя принимаем двигатель большей мощности. По расчетной мощности двигателя и его скорости вращения из справочника /1/ выбираем двигатель постоянного тока независимого возбуждения серии 2П. Тип двигателя: 2ПФ160МГУХЛ4: Pн = 4,2 кВт; Uн = 220 В; н = 750 об/мин; max = 2500 об/мин; &e a;н = 73%; Rя = 0,516 Ом; Rд. п. = 0,407 Ом; Rв = 53,1/12,6 Ом; Lя = 14 мГн. Далее проверяем выбранный двигатель на перегрузочную способность из условия:l·Мдв. н. ≥ Мдв. max, (3.5)где l - допустимая перегрузочная способность двигателя (для двигателя постоянного тока независимого возбуждения l = 2 ч 2,5); Мдв. max - максимальный момент на валу двигателя за цикл, Н·м: Мдв. max = М1 = 74 Н·м; Мдв. н. - номинальный момент выбранного двигателя, Н·м:Мдв. н. = (30∙Рн) / (π∙ ном) = (30∙4200) / (3,14∙750) = 53,503 Н∙м; 2,5·53,503 ≥ 74,133,758 ≥ 74.Условие выполняется, т.е. двигатель обеспечивает устойчивую работу механизма. Проверяем выбранный двигатель по условиям нагрева, используя из курса «Теории электропривода» метод эквивалентного момента. Формула для определения эквивалентного момента:Мэкв = √ (∑Mдв. i2∙ i / ∑ i), (3.6)где - число рабочих участков в цикле; Мдв. i - величина момента двигателя, соответствующая i-му участку нагрузочной диаграммы, Н∙м; i - продолжительность i-го участка, с;Мэкв = √ (207700/103,9) = 44,71 Н∙м. МЭКВ. ПВст = Мэкв ∙ √ (ПВэ% / ПВст%) = 44,71 ∙ √ (97, 194% / 100%) = 44,078 Н∙м.По зависимости (3.3) с учетом времени пуска и торможения уточняем значение продолжительности включения и приводим значение эквивалентного тока с учетом ПВ. Условием проверки является выражение:МН. ПВст ≥ МЭКВ. ПВст, (3.7), 53,503 ≥ 44,078.Выбор двигателя сделан правильно 4. Расчет силовой части преобразователя 4.1 Расчет силового трансформатораОпределяем действующее значение фазового напряжения вторичной обмотки трансформатора:E2н=кα·кз· [Eн ∆Uв λ·Iн· (Rдв 0,35 0,46· (s·f2/c2) · (Uн/Iн) · (∆Рм%/100))] / / ; (4.1)где f, q, s - коэффициенты, зависящие от схемы трансформатора; кα, кз - коэффициенты запаса, кα = кз = 1,05; λ - кратность тока нагрузки в режиме стабилизации скорости (величина перегрузочной способности двигателя по току); Ен - ЭДС двигателя при номинальной скорости, В:Ен = Uн - Iн·Rя = 220 - 26,2·0,516 = 206,48 В;Uн - номинальное напряжение двигателя, В; Iн - номинальный ток двигателя, А:Iн = (Рн/&e a;н) / Uн = (4200/0,73) / 220 = 26,2 А;Rдв - сопротивление якорной цепи двигателя, Ом; ∆Рм% = 1ч3 - потери в меди трансформатора; m% = 10ч15 - возможное снижение напряжения питающей сети; Uк% = 4ч9 - напряжение короткого замыкания трансформатора; ∆Uв = 0,9ч1,2 - прямое падение напряжения в вентилях.

Будем изменять питающее напряжение, поданное на двигатель, и соответствующую этому напряжению скорость. Для этого подключим частотомер на выход оптического кодера, чтобы определить частоту следования импульсов при заданном питающем напряжении двигателя, и затем вычислим скорость вращения. Одновременно будем измерять также токи двигателя. Результаты эксперимента показаны на рис.P7.17. Рис. 7.17. Результаты испытаний двигателя Оптический кодер.P Существует широкое разнообразие оптических кодеров для определения скорости вращения вала двигателя. Эти кодеры закрепляются непосредственно на валу, или могут быть связаны с валом какими-либо устройствами. При установке кодера на вращающийся вал, это устройство обеспечивает на выходе прямоугольное напряжение. Кодеры питаются от постоянного напряжения 5 В, и рассчитаны на максимальную скорость вращения в 12P000 об/мин. Мы используем оптические кодеры, чтобы обеспечить измерение скорости вращения двигателя, как описано в [11]. Установка для измерения частоты вращения показана на рис. 7.18. Рис. 7.18

1. Проектирование электродвигателя постоянного тока

2. Управляемый выпрямитель для электродвигателя постоянного тока тиристорного электропривода. Преобразователь частоты с автономным инвертором для электропитания асинхронного двигателя

3. Разработка логической схемы управления двустворчатых ворот судоходного шлюза

4. Реконструкция схемы управления процессом абсорбции в производстве высших алифатических аминов

5. Разработка принципиальной схемы генератора на D-тригерах

7. Разработка схем управления счетчиками

8. Разработка принципиальной схемы технологической линии теплоизоляции труб

9. Исследование релейно-контакторной схемы управления ЭП с АД и динамическое торможение

10. Электродвигатели постоянного и переменного тока

11. Разработка схемы топологии локальной корпоративной сети, описание ее технических характеристик и решаемых задач

12. Расчёт усилителя постоянного тока и источника питания

13. Организация эксплуатации электровозов постоянного тока

14. Приёмо-сдаточные испытания двигателей постоянного тока. Испытание электрической прочности изоляции

15. Определение экономической эффективности участка на переменном и постоянном токе

16. Машины постоянного тока параллельного возбуждения

Степлер пластиковый №24 "Debut", на 20 листов, черный.
Материал корпуса: пластик. Размер скоб: №24. Количество листов: 20. Цвет: черный.
331 руб
Раздел: Степлеры, скобы

Набор цветных карандашей Trio, 18 цветов, утолщенные.
В наборе 18 цветных утолщенных карандашей, пластиковый футляр. Карандаши утолщенной трехгранной формы особенно удобны для детской руки,
783 руб
Раздел: 13-24 цвета

Мольберт "Ника растущий", со счетами (синий).
Двусторонний мольберт для детей прекрасно подойдет для обучения и для развлечения. Одна сторона мольберта - магнитная доска для работы с
1790 руб
Раздел: Буквы на магнитах

17. Обмотки якорей машин постоянного тока

18. Система автоматического регулирования генератора постоянного тока

19. Измерение постоянных токов

20. Расчет тягового электромагнита постоянного тока

21. Проект комплектного тиристорного электропривода постоянного тока

22. Расчет сложных электрических цепей постоянного тока с использованием закона Кирхгофа

24. Приёмо-сдаточные испытания двигателей постоянного тока. Испытание электрической прочности изоляции

25. Анализ линейной цепи постоянного тока, трехфазных цепей переменного тока

26. Анализ электрического состояния линейных электрических цепей постоянного тока

27. Двигатель постоянного тока

28. Изучение регулировочных свойств электропривода с двигателем постоянного тока

29. Исследование нелинейных цепей постоянного тока

30. Исследование характеристик двигателя постоянного тока независимого возбуждения

31. Проектирование электрической тяговой подстанции постоянного тока

32. Расчет разветвленных цепей постоянного тока

Набор "Водный мир №4" (в коробке).
"Водный мир №4" содержит много элементов для игры с водой: 2 водяных мельницы, водяной насос, которым можно накачать водичку в
1417 руб
Раздел: Игровые и разнопредметные наборы

Карандаши цветные "Progresso", 12 цветов.
Бездревесные цветные карандаши "Progresso" имеют прочное лаковое покрытие, легко затачиваются с помощью обычной карандашной
339 руб
Раздел: 7-12 цветов

Трехколесный велосипед Funny Jaguar Lexus Racer Trike Air (цвет: бронза).
Детский трехколесный велосипед с колясочной крышей на надувных колесах – настоящее спасение для мам с маленькими детьми. Главное место для
4200 руб
Раздел: Трехколесные

33. Расчет электрической цепи постоянного тока

34. Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности

35. Синхронные машины. Машины постоянного тока

36. Техническая эксплуатация и ремонт двигателей постоянного тока

37. Усилитель постоянного тока

38. Электрические цепи постоянного тока

39. Машины постоянного тока

40. Методы расчета цепей постоянного тока

41. Динамика работы и расчет времени срабатывания электромагнита постоянного тока с пользованием математического пакета MathCad в среде Windows

42. Двигатели постоянного тока

43. Расчёт принципиальной тепловой схемы энергоблока 800 МВт

44. Схема государственного управления охраной труда

45. Административно-правовой статус управления Федеральной службы Российской Федерации по контролю за оборотом наркотиков

46. Анализ динамических свойств системы автоматического управления заданной структурной схемы

47. Синтез закона управления и настройка промышленного регулятора для стабилизации температуры в условиях возмущений

48. Проект электротехнической части газовой котельной ОАО "Приозерное" Ялуторовского района Тюменской области с разработкой схемы автоматического управления осветительной установки

Игрушка-антистресс "Fidget Cube. Green White".
Поклацать ручкой, подергать ножкой, скрутить в трубочку билетик и лопнуть все пупырышки на пленке. О, да! Эти житейские радости знакомы
465 руб
Раздел: Антистрессы

Дождевик на коляску универсальный в сумке.
Погода бывает капризной. Минуту назад светило солнышко, но набежала тучка и пошел дождь, а то и град. Защитить малыша и продолжить
323 руб
Раздел: Дождевики, чехлы для колясок

Доска пробковая, с алюминиевой рамой, 90x60 см.
Доска выполнена из пробки высокого качества, имеет регулируемые элементы крепления, алюминиевая рамка соединяется пластиковыми уголками.
1065 руб
Раздел: Демонстрационные рамки, планшеты, таблички

49. Структурная схема и управление электроприводом

50. Эффективность управления финансами в системе факторов стабилизации социально-экономического развития РФ

51. Программа управления самолётом в режиме автопилота

52. Разработка алгоритмов контроля и диагностики системы управления ориентацией космического аппарата

53. Альбом схем по основам теории радиоэлектронной борьбы

54. Основные принципы создания группировок войск для сражения, принятия решения командованием и организации управления

55. Финансово-кредитное управление развитием оборонного комплекса России

57. Проблемы финансирования расходов на управление в Российской Федерации

58. Отчёт о прохождении преддипломной практики в Управлении по взаимодействию с органами законодательной и исполнительной власти (УВОЗИВ) ГТК России

59. Персональная ответственность в государственном управлении

60. Правовые акты управления

61. Государственное управление в хозяйственной сфере деятельности

62. Административная ответственность за нарушение порядка государственного управления и правил охраны здоровья. Органы, уполномоченные рассматривать дела об административных правонарушениях

63. Управление природными ресурсами и в области охраны окружающей среды, как вид управления в экономической сфере

64. Конкурсное производство в системе арбитражного управления

Детский трехколесный велосипед Jaguar (цвет: зеленый).
Облегченный трехколесный велосипед с родительской ручкой, для малышей от 2 до 4 лет. Удобный, маневренный, отличная модель для получения
2500 руб
Раздел: Трехколесные

Настольная игра "Упрямый Шарик".
Любимый игровой автомат теперь у вас дома! Упрямый Шарик - игра, знакомая многим с детства: нужно провести шарик по долгому и тернистому
976 руб
Раздел: Игры на ловкость

Игра настольная "Ктояжка".
Развлекательная настольная игра-угадайка для компании «Ктояжка» очень простая на первый взгляд, но тем не менее она требует от всех
328 руб
Раздел: Игры на ассоциации, воображение

65. Римское государство в период республики. Органы государственного управления

66. Государственная служба Приказной системы управления

67. Формы государственного управления и устройства

68. Муниципальное управление в Российской Федерации

69. Право хозяйственного ведения и оперативного управления

70. Взаимодействие органов государственного и муниципального управления

71. Служба документационного обеспечения управления

72. Глагольное управление в селькупском языке

73. Традиционализм и его влияние на систему государственного управления Японии

74. Становление и развитие системы управления Военно-Морским флотом в Петровский период Российской истории

75. Ялтинская конференция 1945 года и обсуждение на ней вопроса о зонах оккупации Германии и управлении большим Берлином

76. Управление системой "Интеллектуальный дом" через Интернет. Аппаратно-программные решения внутренней сети

77. Построение локальной вычислительной сети подразделения организации под управлением операционной системы WindowsNT

78. Управление потоками данных в параллельных алгоритмах вычислительной линейной алгебры

79. Структурная схема ЭВМ

80. Вычислительная техника в управлении на примере управления международных связей ВГУЭС

Комплект пеленок для девочки Idea Kids однотонный из бязи (3 штуки, 120х75 см).
Пеленки - это самые первые вещи, в которые Вам предстоит одеть Вашего малыша. Комплект пеленок станет верным помощником в первые месяцы
357 руб
Раздел: Пелёнки

Подарочная расчёска для волос "Алена".
Стильная детская расчёска дарит радость и комфорт. Этот практичный аксессуар по достоинству оценят как маленькие модницы, так юные
372 руб
Раздел: Расчески, щетки для волос

Блокнот "Дневник совы".
Дневник магических секретов с 3D обложкой! Блокнот "Дневник совы" - это оригинальная записная книжка, которая придется по душе
733 руб
Раздел: Блокноты художественные

81. Применение ЭВМ в управлении производством

82. Средства отладки электронных схем

83. Теория системного управления

84. Разработка системы управления работой коммерческой компании

85. Информационные технологии в управлении (Контрольная)

88. Системы управления базами данных

89. Понятие алгоритма, его свойства. Описание алгоритмов с помощью блок схем на языке Turbo Pascal

90. Индексированные элементы управления

91. Принципиальные отличия WIN95 от предыдущих версий. Достоинства и недостатки WIN95

92. Работа в среде EXCEL. Средства управления базами данных в EXCEL

93. Применение метода частотных диаграмм к исследованиям устойчивости систем с логическими алгоритмами управления

94. Теории управления

95. Основы автоматики и управления

96. Устройство управления синхронного цифрового автомата

Замок для коляски "Flipper".
Замок для колясок Flipper оснащен надежным механизмом, защищенным также специальной крышечкой от влаги, грязи и пыли. Замок Flipper
388 руб
Раздел: Прочие

Гамачок для купания, универсальный.
Вспомогательное устройство для купания новорожденного, обеспечивает процесс поддерживания малыша в ванночке. Ребенок, не способный держать
304 руб
Раздел: Горки, приспособления для купания

Набор детской посуды "Тачки. Дисней", 3 предмета.
Детский набор посуды "Тачки" сочетает в себе изысканный дизайн с максимальной функциональностью. Предметы набора выполнены из
447 руб
Раздел: Наборы для кормления

97. Проверка устойчивости системы автоматического управления

98. Системы адаптивного управления роботами

99. Управление техническими системами (лекции)

100. Cистема Автоматизированного Управления процесса стерилизации биореактора