Электропривод тележки подъемной лебедки литейного крана по схеме "Преобразователь частоты - асинхронный короткозамкнутый электродвигатель"

Содержание
Введение
1.Исходные данные
2.Расчет статических моментов и момента инерции исполнительного механизма
3.Определение предварительной мощности двигателя и выбор его по каталогу
4.Расчет и выбор элементов силовой цепи электропривода
5.Расчет и построение естественной механической характеристики электродвигателя
6.Расчет и построение механических характеристик при максимальном, среднем и минимальном значениях скорости движения
7.Оценка необходимости применения обратной связи для стабилизации угловой скорости вала электродвигателя
8.Разработка принципиальной электрической схемы электропривода, описание её работы
9.Выбор аппаратуры управления, защиты и сигнализации, составление перечня элементов
10.Проверка двигателя по нагреву
11.Определение КПД электропривода за цикл работы
12.Список литературы
?

Также необходимо указать способ управления преобразователем частоты и указать источник задания частоты вращения (в нашем случае, источником задания будет являться потенциометр). Параметры, которые необходимо установить:nPr – номинальная мощность двигателяUnS – номинальное напряжение двигателяnCr – номинальный ток двигателяFrS – номинальная частоты двигателяnSP – номинальная скорость двигателяСхема управления обеспечивает автоматическое выполнение заданного режима работы, ручное регулирование скорости вращения с помощью задатчика скорости - потенциометра.В схеме преобразователя частоты предусмотрен ряд защит. Максимально токовая защита силовой цепи обеспечивается с помощью автоматического выключателя QF1. Реверс двигателя осуществляется при переводе переключателя SA1 в положение «назад».Преобразователь частоты предусматривает следующие виды защит:тепловая защита (от чрезмерного перегрева и силового каскада)защита от коротких замыканий между выходными фазами;защита от обрыва фазы сетевого питания;защита от перегрузки по току между выходными фазами и землей;защита от перенапряжений в звене постоянного тока;защита от обрыва цепи управления;защита от превышения ограничения токаКроме того, преобразователь имеет функции защиты от:повышенного или пониженного напряжения питания;потери фазы для трехфазного питанияО срабатывании любой из защит сигнализирует лампа HL1 «Авария».Для пуска и стопа будем использовать кнопки с НО и НЗ контактами.При нажатии кнопки пуск происходит коммутация напряжения на катушку контактора. Включение контактора приводит к подаче напряжения на входные клеммы преобразователя частоты.При включении происходит срабатывание доп.контактов контактора и контактов R1AR1Cпреобразователя частоты, что приводит к подхвату кнопки «Пуск», после чего ее можно отпустить.Включение электродвигателя осуществляется при помощи кнопки «Пуск» (переключатель SA1 установлен в положение «Вперед»). Преобразователь частоты разгоняет двигатель до частоты вращения, соответствующей положения потенциометра. При достижении необходимой скорости перемещения двигатель вращается с заданной скоростью. Отключение двигателя от сети осуществляется нажатием кнопки SB2.Выбор аппаратуры управления, защиты и сигнализации, составление перечня элементовВ качестве кнопок будем использовать кнопки типа:ПУСК:XB5AA21 (черный цвет, 1 НО контакт)СТОП: XB5AA42 (красный цвет, 1 НЗ контакт)Для задания скорости будем использовать потенциометр типа ZB5AD912.Сигнализация состояния преобразователя индицируется лампами «Работа» и «Авария», подключенным на выходные клеммы преобразователя частоты. В качестве ламп будет использовать светодиодные лампы типа СКЛ-18 производства фирмы «Реле и автоматика».Проверка двигателя по нагревуДля проверки двигателя по нагреву воспользуемся методом эквивалентного нагрева:Эквивалентный приведённый момент двигателя:Номинальный момент двигателя:Соотношение соблюдается, следовательно, перегрева двигателя выше допустимого значения не происходит.Для проверки двигателя на перегрузочную способность воспользуемся следующим соотношением:.Максимальный статический момент:.Критический момент: .Критический момент при снижении на 10% напряжения:.Таким образом, видно, что соотношение выполняется. Это значит, что при максимальном статическом моменте на валу перегрузочная способность сохранится даже при снижении напряжения на 10%.Определение КПД электропривода за цикл работыКПД электропривода можно рассчитать по формуле:,где - КПД двигателя за период работы, - КПД редуктора за период работы, - КПД преобразователя.Для определения КПД двигателя за период работы необходимо рассчитать следующие величины:Номинальные полные потери в двигателе:.Номинальные переменные потери в двигателе:.Номинальные постоянные потери в двигателе:.Переменные потери в двигателе при различных моментах на валу двигателя:,,КПД двигателя за цикл работы:.Тогда КПД привода за цикл работы:.Список литературы1. Булгаков, А.А. Частотное управление асинхронными двигателями./ А.А. Булгаков. – 3-е перераб. изд. – М.: Энергоиздат, 1982. – 216 с.: ил.2. Ключев, В.И. Теория электропривода: Учебник для вузов / В.И. Ключев. – M.: Энергоиздат, 1985. – 560 с.: ил.3. Ключев, В.И. Электропривод и автоматизация общепромышленных механизмов: Учебник для вузов / В.И. Ключев, В.М. Терехов. – М.: Энергия, 1980. – 360 с.: ил4. Чиликин, М.Г. Общий курс электропривода: Учебник для вузов / М.Г. Чиликин, А.С. Сандлер. – 6-е изд., доп. и перераб. – М.: Энергоиздат, 1981. – 576 с.: ил.5. Чиликин, М.Г. Основы автоматизированного электропривода: Учеб.пособие для вузов / М.Г. Чиликин, М.М. Соколов, В.М. Терехов, А.В. Шинянский. – М.: Энергия, 1974. – 568 с.: ил.6. Кравчик, А.Э. Асинхронные двигатели серии 4А: Справочник / А. Э. Кравчик, М.М. Шлаф, В.И. Афонин, Е.А. Соболенская. – М.: Энергоиздат, 1982. – 504 с.: ил.7. Онищенко, Г.Б. Автоматизированный электропривод промышленных установок: Учеб.пособие для студентов вузов / Под общ. ред. Г.Б. Онищенко. – М.: РАСХН, 2001. – 520 с.: ил.8. Яуре, А.Г. Крановый электропривод: Справочник / А.Г. Яуре, Е.М. Певзнер. – М.: Энергоатомиздат, 1988. – 344 с.: ил.9. Стандарт промышленного предприятия. Проекты дипломные и курсовые. Общие требования к оформлению пояснительных записок и чертежей. СТП 1-У-НГТУ-2004/ НГТУ: Н.Новгород, 2004.