Введение 12
Основная часть 13
1. Расчетная часть 19
1.1. Расчет мощности двигателя и выбор его по каталогу 19
1.2. Расчет и выбор элементов асинхронного вентильного каскада 20
1.3. Расчет роторного выпрямителя 20
1.4. Расчет вентилей инвертора 22
1.5. Расчет и выбор согласующего трансформатора и дросселя в цепи
выпрямленного тока 22
1.6. Расчет сопротивления пускового резистора 24
2. Построение характеристик двигателя 25
2.1. Механические характеристики двигателя 25
2.2 Электромеханическая характеристика 27
2.3 Семейство характеристик АВК . Ошибка! Закладка не определена.
3. Переходные процессы электропривода Ошибка! Закладка не определена.
4. Энергетические показатели вентильного каскада 28
4.1. Коэффициент полезного действия вентильного каскада 28
4.2. Коэффициент мощности вентильного каскада 31
5. Разработка функциональной схемы системы регулируемого
электропривода Ошибка! Закладка не определена.
5.1 Разработка силовой схемы регулируемого электропривода Ошибка! Закладка не определена.
5.2. Разработка системы импульсно-фазового управления (сифу) и
выбор драйверов управления тиристорами. Ошибка! Закладка не определена.
5.2.1. Выбор датчика измерения тока Ошибка! Закладка не
определена.
5.2.2 Выбор датчика измерения скорости Ошибка! Закладка не определена.
5.2.3 Разработка задатчика интенсивности Ошибка! Закладка не определена.
6.1. Анализ опасных производственных факторов и обоснование
мероприятий по их устранению 35
6.2. Анализ вредных производственных факторов и обоснование
мероприятий по их устранению 36
6.3. Охрана окружающей среды 38
6.4. Защита в чрезвычайных ситуациях 39
6.5. Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности 40
7. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение 42
7.1. Оценка коммерческого потенциала и перспективности проведения
научных исследований с позиции ресурсоэффективности и
ресурсосбережения 43
7.1.1. Потенциальные потребители результатов исследования 43
7.1.2. Технология QuaD 44
7.1.3. SWOT-анализ 47
7.2. Определение возможных альтернатив проведениянаучных исследований 54
7.3. Планирование научно-исследовательских работ 54
7.3.1. Структура работ в рамках научного исследования 54
7.3.2. Определение трудоемкости выполнения работ 56
7.3.3. Разработка графика проведения научного исследования 57
7.3.4. Бюджет научно-технического исследования (НТИ) 60
7.4. Определение ресурсоэффективности проекта 67
Заключение 69
Список литературы 71
В пояснительной записке используется следующий перечень ключевых
слов: вентильный каскад, асинхронный двигатель, инвертор, статические механические и электромеханические характеристики, переходные процессы, электромагнитный момент, ток, энергетические показатели, коэффициент полезного
действия.
Целью настоящей выпускной квалификационной работы являются теоретические исследования и имитационное моделирование статических и динамических характеристик, переходных процессов асинхронно-вентильного каскада на базе асинхронного двигателя с фазным ротором с номинальной мощностью Pн=160 кВт.
Произведено описание функциональной и принципиальной схем, а также принципа работы электропривода. Приведены принципиальная схема и
принцип действия АВК, расчет мощности двигателя и выбор его по каталогу,
расчет и выбор элементов вентильного преобразователя, расчет роторного выпрямителя, расчет вентилей инвертора, расчет и выбор согласующего трансформатора и дросселя в цепи выпрямленного тока, построение характеристик
двигателя, семейство механических характеристик АВК, переходные процессы
в АВК, особенности переходных процессов АВК, пуск до рабочей скорости.
Так же рассчитаны энергетические показатели: к.п.д. и коэффициент мощности
вентильного каскада.
Рассмотрены вопросы безопасности жизнедеятельности, экологичности
проекта, экономическая часть.
В данной выпускной квалификационной работе было проведено исследование статических характеристик асинхронно-вентильного каскада в среде
MathCad.
Оценивая в целом перспективность применения вентильных каскадов,
можно полагать, что в свете общей тенденции значительного расширения применения регулируемых приводов потребности ряда отраслей техники в таких
приводах могут быть с успехом удовлетворены за счет использования систем
вентильного каскада.
Сочетание тенденции к расширению областей применения регулируемого
электропривода с техническими достоинствами вентильных каскадов, как систем электропривода, соответствующих современным требованиям, позволяет
считать, что асинхронные каскады наряду с вентильными приводами постоянного тока будут наиболее перспективны в ближайшие годы для широкого круга
механизмов. Применение вентильных каскадов целесообразно главным образом для приводов, требующих неглубокого регулирования скорости вниз от основной.
Первой и основной областью применения вентильных каскадов являются
приводы турбокомпрессоров различного назначения, поршневых компрессоров,
газовых, холодильных, воздушных и др., шахтных вентиляторов, вентиляторов
крупных градирен, насосов промышленного и городского водоснабжения,
насосов для гидротрансорта и магистральных газопроводов, питательных насосов электростанций, дымососов, эксгаустеров, мельниц и других подобных машин.
Еще одной характерной областью применения вентильных каскадов является привод испытательных установок. Большинство машиностроительных
предприятий имеет мощные испытательные установки, где двигатели внутреннего сгорания, трансмиссии, редукторы и другие механические изделия проходят обкатку и сдаточные и исследовательские испытания. Для привода этих
установок в качестве двигательных и тормозных устройств в большинстве слу-70
чаев оказывается целесообразным применение вентильных каскадов. Значительные перспективы применения вентильного каскада отрываются при модернизации действующих установок. Такие установки, как шахтные подъемные
машины, где подавляющее применение имеют асинхронные двигатели, могут
быть снабжены каскадной системой регулирования без замены основного двигателя и остановки производства. Таким же путем могут быть модернизированы некоторые прокатные станы малой мощности, где применяются асинхронные двигатели.
Были рассчитаны энергетические показатели и построена зависимость коэффициента мощности от угловой частоты вращения двигателя. Из анализа
графиков видно, что разрабатываемый электропривод имеет высокий коэффициент мощности, что положительно отражается на его энергоэффективности.
Так же были рассмотрены вопросы охраны труда и безопасности жизнедеятельности, влияние разрабатываемого электропривода на окружающую среду. Рассчитана экономическая рентабельность проекта.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
