📄Работа №11694
Тема: Проектирование асинхронного частотнорегулируемого электропривода механизма передвижения тележки мостового крана
Тип работы
Дипломные работы, ВКР
Предмет
электротехника
Объем:
89 листов
Год:
2016
Просмотров:
1660
5900
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
ВВЕДЕНИЕ 4
1 ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МЕХАНИЗМА
ПЕРЕДВИЖЕНИЯ ТЕЛЕЖКИ МОСТОВОГО КРАНА КАК ОБЪЕКТА АВТОМАТИЗАЦИИ 6
1.1 Кинематическая схема механизма передвижения 6
1.2 Заданная область работы регулируемого электропривода 7
1.3 Технические требования к электроприводу 7
2 ВЫБОР ЭЛЕМЕНТОВ И РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ СИЛОВОГО
КАНАЛА ЭЛЕКТРОПРИВОДА 9
2.1 Обоснование применения частотно-регулируемого электропривода 9
2.2 Особенности частотно-регулируемого привода механизма передвижения ...10
2.3 Выбор приводного двигателя для механизма передвижения 12
2.4 Определение параметров схемы замещения электродвигателя по
каталожным данным 13
2.5 Расчет и построение естественной механической и электромеханической
характеристик электродвигателя 18
2.6 Расчет естественных электромеханических характеристик 19
2.7 Выбор преобразователя частоты 21
2.8 Расчет параметров 22
2.9 Параметры преобразователя частоты 23
3 РАСЧЕТ ХАРАКТЕРИСТИК И ПРОВЕРКА ПРАВИЛЬНОСТИ
ВЫБОРА ЭЛЕМЕНТОВ СИЛОВОГО КАНАЛА ЭЛЕТРОПРИВОДА .. 24
3.1 Расчет искусственных механических характеристик при скалярном
управлении 24
3.2 Расчет искусственных электромеханических характеристик 25
3.3 Определение области работы 27
3.4 Проверка правильности выбора двигателя 32
3.5 Проверка правильности выбора преобразователя 33
4 ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СХЕМА ЭЛЕКТРОПРИВОДА И РАСЧЕТ
ПАРАМЕТРОВ СИЛОВОГО КАНАЛА 34
4.1 Функциональная схема асинхронного электропривода 34
4.2 Расчет параметров силового канала электропривода 35
4.3 Расчет параметров преобразователя 38
4.4 Расчет параметров двигателя 38
4.5 Расчет параметров механической системы 39
4.6 Контур ограничения тока с ПИ-регулятором и аналоговым датчиком тока39
4.7 Параметры элементов контура ограничения тока 40
4.8 Расчетные параметры настройки контура ограничения тока 40
4.9 ИМИТАЦИОННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДА 43
1. ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ, РЕСУРСЭФФЕКТИВНОСТЬ И
РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ 56
1.1. SWOT-анализ технического проекта 56
1.2. Разработка графика проведения работ технического проекта 59
1.2.2. Определение трудоемкости выполнения работа 61
1.3. Составление сметы технического проекта 62
5.3.3. Отчисления во внебюджетные фонды (страховые отчисление) 65
5.3.4. Накладка расхода 66
5.3.5. Формирование сметы технического проекта 66
5.4. Определение ресурсоэффективности проекта 67
2. СОЦИАЛЬНАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ 70
6.1 Профессиональная социальная безопасность на крановых площадках... 70
6.1.1. Вредные факторы 70
6.1.2. Опасные факторы 73
6.2. Региональная безопасность 75
6.3. Организационные мероприятия обеспечения безорасности 76
6.4. Особенности законодательного регулирования проектных решений 78
6.5. Безопасность в чрезвычайных ситуациях 79
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 81
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 82
ПРИЛОЖЕНИЯ 84
1 ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МЕХАНИЗМА
ПЕРЕДВИЖЕНИЯ ТЕЛЕЖКИ МОСТОВОГО КРАНА КАК ОБЪЕКТА АВТОМАТИЗАЦИИ 6
1.1 Кинематическая схема механизма передвижения 6
1.2 Заданная область работы регулируемого электропривода 7
1.3 Технические требования к электроприводу 7
2 ВЫБОР ЭЛЕМЕНТОВ И РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ СИЛОВОГО
КАНАЛА ЭЛЕКТРОПРИВОДА 9
2.1 Обоснование применения частотно-регулируемого электропривода 9
2.2 Особенности частотно-регулируемого привода механизма передвижения ...10
2.3 Выбор приводного двигателя для механизма передвижения 12
2.4 Определение параметров схемы замещения электродвигателя по
каталожным данным 13
2.5 Расчет и построение естественной механической и электромеханической
характеристик электродвигателя 18
2.6 Расчет естественных электромеханических характеристик 19
2.7 Выбор преобразователя частоты 21
2.8 Расчет параметров 22
2.9 Параметры преобразователя частоты 23
3 РАСЧЕТ ХАРАКТЕРИСТИК И ПРОВЕРКА ПРАВИЛЬНОСТИ
ВЫБОРА ЭЛЕМЕНТОВ СИЛОВОГО КАНАЛА ЭЛЕТРОПРИВОДА .. 24
3.1 Расчет искусственных механических характеристик при скалярном
управлении 24
3.2 Расчет искусственных электромеханических характеристик 25
3.3 Определение области работы 27
3.4 Проверка правильности выбора двигателя 32
3.5 Проверка правильности выбора преобразователя 33
4 ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СХЕМА ЭЛЕКТРОПРИВОДА И РАСЧЕТ
ПАРАМЕТРОВ СИЛОВОГО КАНАЛА 34
4.1 Функциональная схема асинхронного электропривода 34
4.2 Расчет параметров силового канала электропривода 35
4.3 Расчет параметров преобразователя 38
4.4 Расчет параметров двигателя 38
4.5 Расчет параметров механической системы 39
4.6 Контур ограничения тока с ПИ-регулятором и аналоговым датчиком тока39
4.7 Параметры элементов контура ограничения тока 40
4.8 Расчетные параметры настройки контура ограничения тока 40
4.9 ИМИТАЦИОННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДА 43
1. ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ, РЕСУРСЭФФЕКТИВНОСТЬ И
РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ 56
1.1. SWOT-анализ технического проекта 56
1.2. Разработка графика проведения работ технического проекта 59
1.2.2. Определение трудоемкости выполнения работа 61
1.3. Составление сметы технического проекта 62
5.3.3. Отчисления во внебюджетные фонды (страховые отчисление) 65
5.3.4. Накладка расхода 66
5.3.5. Формирование сметы технического проекта 66
5.4. Определение ресурсоэффективности проекта 67
2. СОЦИАЛЬНАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ 70
6.1 Профессиональная социальная безопасность на крановых площадках... 70
6.1.1. Вредные факторы 70
6.1.2. Опасные факторы 73
6.2. Региональная безопасность 75
6.3. Организационные мероприятия обеспечения безорасности 76
6.4. Особенности законодательного регулирования проектных решений 78
6.5. Безопасность в чрезвычайных ситуациях 79
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 81
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 82
ПРИЛОЖЕНИЯ 84
📖 Введение
Большинство промышленных предприятий, активно использующих электрические грузоподъемные краны, сталкиваются с проблемой несоответствия подъемного оборудования современным техническим требованиям. В кранах, изготавливаемых серийно и находящихся в эксплуатации, привод главного подъема осуществляется двигателями постоянного тока с системой регулирования от полупроводниковых преобразователей или асинхронными двигателями с короткозамкнутым или фазным ротором с параметрическим регулированием за счет изменения сопротивления резисторов, подключаемых к контактным кольцам фазного ротора. Используемое для изменения скорости реостатное регулирование отличается крайне низкой энергетической эффективностью. По некоторым оценкам в электроприводах механизмов подъема до 70 % потребляемой электроэнергии может уходить на обогрев воздуха, причем не только при спуске, но и при подъеме груза.
Подавляющее большинство грузоподъемных кранов оборудовано недорогой и привычной для обслуживания системой управления электроприводом на базе релейно-контакторных панелей, которая далека от совершенства, характеризуется зависимостью скорости опускания груза от его массы, негативно влияет на ресурс работы механической части крана и требует значительных расходов по поддержанию работоспособности.
Современный же электропривод переменного тока включает в себя приводной преобразователь частоты со звеном постоянного тока и инвертором с широтно-импульсной модуляцией. В настоящее время наиболее широко применяются преобразователи с автономными инверторами напряжения. Поскольку в качестве источника питания используется 3-х фазная сеть переменного тока, то в состав преобразователя частоты входит 3-х фазный управляемый или неуправляемый выпрямитель. В преобразователь встроена система управления электропривода с микропроцессорным управлением и внешним интерфейсом,
обеспечивающим пользователю широкие возможности практического применения.
Набор имеющихся аппаратных средств в сочетании со встроенным программным обеспечением позволяет реализовать различные конфигурации электропривода от простейших разомкнутых систем до сложных замкнутых систем регулирования скорости и положения.
В данной системе применяется закон регулирования U/f - регулирования при различных соотношениях частоты.
Целью данной выпускной квалификационной работой является разработка и исследование скалярного асинхронного электропривода производственного механизма - передвижения тележки мостового электрического крана КМ20/5-ЗУ, соответствующего требованиям технического задания.
Подавляющее большинство грузоподъемных кранов оборудовано недорогой и привычной для обслуживания системой управления электроприводом на базе релейно-контакторных панелей, которая далека от совершенства, характеризуется зависимостью скорости опускания груза от его массы, негативно влияет на ресурс работы механической части крана и требует значительных расходов по поддержанию работоспособности.
Современный же электропривод переменного тока включает в себя приводной преобразователь частоты со звеном постоянного тока и инвертором с широтно-импульсной модуляцией. В настоящее время наиболее широко применяются преобразователи с автономными инверторами напряжения. Поскольку в качестве источника питания используется 3-х фазная сеть переменного тока, то в состав преобразователя частоты входит 3-х фазный управляемый или неуправляемый выпрямитель. В преобразователь встроена система управления электропривода с микропроцессорным управлением и внешним интерфейсом,
обеспечивающим пользователю широкие возможности практического применения.
Набор имеющихся аппаратных средств в сочетании со встроенным программным обеспечением позволяет реализовать различные конфигурации электропривода от простейших разомкнутых систем до сложных замкнутых систем регулирования скорости и положения.
В данной системе применяется закон регулирования U/f - регулирования при различных соотношениях частоты.
Целью данной выпускной квалификационной работой является разработка и исследование скалярного асинхронного электропривода производственного механизма - передвижения тележки мостового электрического крана КМ20/5-ЗУ, соответствующего требованиям технического задания.
✅ Заключение
В данной выпускной квалификационной работе был рассмотрен и рассчитан частотно-регулируемый электропривод механизма передвижения тележки мостового крана КМ20/5. На основе заданного электродвигателя MTKF-112-6, и преобразователя частоты SINAMICS G120 PM240 “Siemens”, были определены параметры схемы замещения электродвигателя, расчитаны механические и электромеханические характеристики так же была определена область работы электропривода.
Далее, в программной среде Matlab Simulink, на основе полученных данных были проведены исследования двух имитационных моделей и работа узла токоограничения, защищающего электродвигатель от перегрузок по току.
По результатам исследований мы можем сказать, что модель однозонного регулируемого асинхронного электропривода с частотным скалярным управлением на базе модели двухфазного асинхронного электродвигателя в неподвижной системе координат а, Р с датчиками токов /1а, /ф, IR-компенсацией и регулятором ограничения тока обеспечивает больший пусковой момент, лучшую жесткость характеристик, при отработках задания и на низких частотах, следовательно, она является более приемлемой для данного типа механизма.
Далее, в программной среде Matlab Simulink, на основе полученных данных были проведены исследования двух имитационных моделей и работа узла токоограничения, защищающего электродвигатель от перегрузок по току.
По результатам исследований мы можем сказать, что модель однозонного регулируемого асинхронного электропривода с частотным скалярным управлением на базе модели двухфазного асинхронного электродвигателя в неподвижной системе координат а, Р с датчиками токов /1а, /ф, IR-компенсацией и регулятором ограничения тока обеспечивает больший пусковой момент, лучшую жесткость характеристик, при отработках задания и на низких частотах, следовательно, она является более приемлемой для данного типа механизма.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.