Категории
ПРИМЕР ОФОРМЛЕНИЯ РАСЧЁТНОЙ ЧАСТИ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ
Защищённые, параллельного возбуждения с регулированием частоты вращения
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
Задание.
Разработать принципиальную электрическую схему управления реверсивного электропривода с двигателем постоянного тока параллельного возбуждения на электрических аппаратах с использованием электромагнитных реле, контакторов, магнитного пускателя, реостатов, резисторов, диодов и других элементов.
Условия:
– автоматический пуск электродвигателя схемой управления осуществляется в три ступени в функции: тока, времени, скорости или Э.Д.С., – в соответствии своего варианта;
– динамическое торможение электропривода должно происходить после нажатия на кнопку стоп в одну ступень;
– выполнить описание работы схемы управления;
– выполнить расчёт (в соответствии прилагаемого примера) для трёхступенчатого пуска электродвигателя;
– по справочной литературе на основании расчётов произвести выбор электрических аппаратов для разработанной принципиальной электрической схемы и заполнить спецификацию с соблюдением ЕСКД и стандартов.
Примечание. Разработанная схема управления должна обязательно иметь
следующие виды защит: максимально-токовую, тепловую или от перегрузки, нулевую, от обрыва поля и перенапряжения, блокировки.
В конце контрольной работы должно быть заключение или выводы, а также
список используемой литературы.
Паспортные данные на электродвигатель указаны в таблице 1 и выбираются в соответствии со своим вариантом, соответствующим номеру фамилии по журналу.
Момент сопротивления на валу двигателя принять МС=0,5·Мн для всех вариантов задания.
Таблица 1
Двигатели постоянного тока продолжительного режима типа П, UН=220В
| Пуск в функции | Вариант № | Тип машины | Pн | Iн | nн | rя+rДП | rпар | Iн возб | nmax | Момент инерции якоря J |
| кВт | А | об/мин | Ом | Ом | А | об/мин | кг·м2 | |||
| Тока | П11 | 0,13 | 1,0 | – | – | – | 0,0125 | |||
| Врем. | 0,7 | 4,3 | 5,3 | 0,27 | ||||||
| Скор. | П12 | 0,2 | 1,4 | 26,8 | 0,23 | 0,015 | ||||
| Э.д.с. | 1,0 | 6,0 | 3,29 | |||||||
| Тока | П21 | 0,3 | 2,0 | 16,6 | 0,24 | 0,042 | ||||
| Врем. | 0,7 | 4,3 | 6,75 | 0,30 | ||||||
| Скор. | П22 | 0,3 | 0,95 | 14,3 | 0,25 | 0,052 | ||||
| Э.д.с. | 1,0 | 5,9 | 4,17 | 0,25 | ||||||
| Тока | П31 | 0,45 | 2,9 | 9,48 | 6,05 | 0,29 | 0,09 | |||
| Врем. | 1,5 | 8,7 | 2,455 | 0,38 | ||||||
| Скор. | П32 | 0,7 | 4,2 | 4,98 | 0,31 | 0,116 | ||||
| Э.д.с. | 2,2 | 12,0 | 1,205 | 0,49 | ||||||
| Тока | П41 | 1,0 | 6,8 | 5,35 | 0,60 | 0,15 | ||||
| Скор. | 3,2 | 18,4 | 1,032 | 0,84 | ||||||
| Врем. | П42 | 1,5 | 9,75 | 2,92 | 0,69 | 0,18 | ||||
| Э.д.с. | 4,5 | 25,4 | 0,78 | 0,73 | ||||||
| Тока | П51 | 2,2 | 13,6 | 1,91 | 0,99 | 0,35 | ||||
| Скор. | 6,0 | 33,2 | 0,472 | 1,27 | ||||||
| Врем. | П52 | 3,2 | 19,0 | 1,073 | 0,91 | 0,40 | ||||
| Э.д.с. | 8,0 | 43,5 | 0,269 | 1,11 | ||||||
| Тока | П61 | 4,5 | 26,0 | 0,76 | 0,77 | 0,56 | ||||
| Скор. | 11,0 | 59,5 | 0,187 | 1,25 | ||||||
| Врем. | П62 | 6,0 | 33,5 | 0,531 | 1,08 | 0,65 | ||||
| Э.д.с. | 14,0 | 73,5 | 0,1275 | 1,44 | ||||||
| Тока | П71 | 7,0 | 42,5 | 0,546 | 1,49 | 1,4 | ||||
| Скор. | 19,0 | 103,0 | 0,1235 | 36,8 | 2,04 | |||||
| Врем. | П72 | 10,0 | 58,0 | 0,357 | 92,5 | 1,69 | 1,6 | |||
| Э.д.с. | 12,5 | 78,0 | 0,237 | 1,46 | ||||||
| Тока | П81 | 14,0 | 79,0 | 0,244 | 1,77 | 2,7 | ||||
| Скор. | 19,0 | 105,0 | 0,144 | 96,2 | 1,64 | |||||
| Э.д.с. | П82 | 25,0 | 133,0 | 0,081 | 40,4 | 3,89 | 3,1 | |||
| Тока | 42,0 | 218,0 | 0,0462 | 40,4 | 3,89 | |||||
| Скор. | П91 | 19,0 | 106,0 | 0,198 | 3,57 | 5,9 | ||||
| Врем. | 32,0 | 171,0 | 0,0666 | 35,8 | 4,39 | |||||
| Э.д.с. | П92 | 25,0 | 136,0 | 0,111 | 48,4 | 3,25 | 7,0 | |||
| Тока | 75,0 | 381,0 | 0,0138 | 31,8 | 4,94 | |||||
| Скор. | П101 | 42,0 | 222,0 | 0,049 | 37,8 | 4,16 | 10,3 | |||
| Врем. | 100,0 | 508,0 | 0,0131 | 37,8 | 4,16 | |||||
| Э.д.с. | П102 | 42,0 | 223,0 | 0,0225 | 32,5 | 4,84 | 12,0 | |||
| Тока | 125,0 | 632,0 | 0,079 | 32,5 | 4,84 | |||||
| Скор. | П111 | 75,0 | 387,0 | 0,0236 | 5,61 | 20,4 | ||||
| Врем. | 160,0 | 809,0 | 0,0638 | 5,61 | ||||||
| Э.д.с. | П112 | 70,0 | 361,0 | 0,0262 | 6,55 | 23,0 | ||||
| Тока | 125,0 | 0,0102 | 6,55 |
Технические данные электрической машины
Таблица 2
| Тип машины | Обозначение на схеме | Pн | Uн | Iн | ωн | Rя | Rдп | η | Rш | J |
| кВт | В | А | Рад/сек | Ом | Ом | % | Ом | кг·м2 | ||
| П-22 | М | 11,7 | 0,72 | 0,116 | 0,014 |
Момент сопротивления на валу двигателя МС=2 Н·м.
Федеральное агентство по образованию
Вологодский государственный технический университет
Кафедра: Управляющих и
вычислительных систем
Разработка системы управления автоматического пуска в две ступени электропривода с двигателем постоянного тока параллельного возбуждения в функции тока и динамическое торможение при остановке с использованием контактных электрических аппаратов
Выполнил: студент гр. ЗЭО-41
Кузнецов А. Н.
Проверил: Согласов В.И.
Вологда 2007
Цели работы: Изучение принципа ступенчатого пуска и динамического торможения электропривода и освоение типовой методики: расчёта характеристик и базовых элементов системы управления, выбор релейно-контакторных аппаратов и защиты, а также приобретение навыков разработки принципиальной электрической схемы управления с использованием различных электрических аппаратов.
Рис. 1. Принципиальная электрическая схема электропривода
РАСЧЁТНАЯ ЧАСТЬ
Определим конструктивную постоянную величину электрической машины постоянного тока
Номинальный момент Мн с учётом этого коэффициента
Задаёмся максимальным пусковым током переключения I1 =20А в допустимых пределах, с учётом которого можно определить пусковой момент М1
В относительных единицах М1 и Rдв = RЯ + RДП;
Rg*=Rдв/RН; RН=UH/IH;
Сопротивления ступеней пускового реостата
Сопротивления секций пускового реостата
Для определения величины тормозного сопротивления воспользуемся выражением
где Rдв=Rя+Rдн=0,72+0,116=0,836 Ом;
Задаёмся допустимым тормозным моментом МТ=12 Н·м и вычислим сопротивление динамического торможения RТ
Постоянные времени для i-ых ступеней
Угловые скорости электропривода для моментов М2 и МС для i-ых ступеней пусковой диаграммы
Время торможения и разгона на i-ой ступени
Результаты вычислений
Форма №1
| № i-ой ступени | Ra | TM | ωнач | ωкон | ωС | T | ω | Mнач | М |
| Размерность | Ом | с | Рад/с | Рад/с | Рад/с | с | Рад/с | H·м | H·м |
| 0 естественная характеристика | 0,836 | 0,03 | 141,2 | 154,8 | 162,9 | 0,0054 0,0108 0,0162 0,0216 0,029 | 144,5 147,2 149,4 151,3 154,6 | 13,2 | 10,5 8,7 6,0 3,6 2,0 |
| искусственная характеристика | 2,13 | 0,07 | 101,7 | 141,2 | 156,9 | 0,018 0,036 0,054 0,072 0,09 | 114,2 123,9 131,4 137,2 141,6 | 13,2 | 10,6 8,7 7,1 6,0 5,2 |
| искусственная характеристика | 5,44 | 0,17 | 101,7 | 141,2 | 0,044 0,088 0,1320 0,176 0,22 | 32,2 57,1 76,2 91,1 102,5 | 13,2 | 10,5 8,7 7,2 6,0 5,2 | |
| искусственная характеристика | 6,74 | 0,22 | 162,9 | -26 | 0,062 0,124 0,186 0,248 0,43 | 116,5 81,5 55,1 35,2 0,75 | 1,4 0,9 0,7 0,5 0,01 |
Переходные характеристики пуска и торможения электропривода для скорости и момента строятся по следующим формулам:
ВЫВОДЫ!
Пример оформления спецификаций
Рис. 2. Механические статические характеристики
при пуске и динамическом торможении
Рис. 3. Переходные процессы момента и скорости
при пуске и динамическом торможении
Читайте также
ПРИМЕР ОФОРМЛЕНИЯ РАСЧЁТНОЙ ЧАСТИ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ Защищённые, параллельного возбуждения с регулированием частоты вращения КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА Задание. Разработать принципиальную электрическую схему управления реверсивного электропривода с двигателем... [читать подробенее]