Аннотация 2
ВВЕДЕНИЕ 7
1 СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ЗАРУБЕЖНЫХ преобразователей частоты 8
1.1 Общее сопоставление возможностей преобразователей частоты 8
1.2 Особенности преобразователя частоты Mitsubishi FR-F740 9
1.3 Особенности преобразователя частоты Веспер Е2-8300-О15Н 10
1.4 Особенности преобразователя частоты TOSHIBA VF- S15 10
1.5 Особенности преобразователя частоты ESQ 500/600 12
1.6 Особенности преобразователя частоты Vacon 100 12
1.7 Особенности преобразователя частоты EasyDrive ED3100 14
Выводы по части один 15
2 описание мостового крана км-50 грузоподъемносью 10т 16
2.1 Краткая техническая характеристика мостового крана 16
2.2 Описание конструкции крана 17
2.3 Кинематические схемы механизмов мостового крана 18
2.4 Условия работы и требования, предъявляемые к электроприводу мостового крана 21
2.5 Современные крановые электроприводы, обоснование и выбор 24
2.6 Противораскачивание груза 26
2.7 Исходные данные и постановка задачи 26
2.8 Обоснование модернизации привода подачи 27
Выводы по части два
3 выбор оборудования и расчет системы управления электропривода 28
механизма подъема
3.1 Выбор электродвигателя и определение параметров схемы замещения 28
3.2 Расчет редуктора и тормозного устройства 33
3.3 Расчет статистических характеристик электродвигателя 35
3.4 Выбор типа преобразователя и расчет параметров структурной схемы
двигателя 38
3.5 Расчет характеристик двигателя при векторном управлении и
проверка выбора двигателя и 40
преобразователя
3.6 Выбор напряжения питающей сети асинхронного электропривода с векторным управлением 45
3.7 Имитационная модель электрической части силового канала
3.8 Методика настройки контуров регулирования САУ асинхронного 48
электропривода 49
3.8.1 Контур тока с ПИ-регулятором и датчиком тока
3.8.2 Контур скорости с ПИ-регулятором и датчиком скорости 53
3.8.3 Контур потокосцепления ротора с ПИ-регулятором и датчиком
потока 55
3.9 Исследования имитационной модели электропривода подъема мостового крана с учетом крановой нагрузки
Вывод по части три
4 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 59
4.1 Общие положения 59
4.2 Оценка годовой производительности крана 59
4.3 Определение капитальных затрат 59
4.4 Определение эксплуатационных расходов 61
4.5 Определение приведенных затрат по вариантам систем
электроприводов и экономического эффекта от использования нового оборудования 62
4.6 Определение экономической эффективности использования предварительно выбранной системы 64
электропривода
Выводы по части четыре 66
5 Безопасность жизнедеятельности 67
5.1 Социальное значение безопасности жизнедеятельности 67
5.2 Опасные и вредные производственные факторы 68
5.3 Средства защиты от травмоопасных и вредных производственных
факторов 72
5.4 Электробезопасность 73
5.5 Расчет защитного заземления 73
5.6 Пожарная безопасность 75
5.7 Охрана окружающей среды 76
Выводы по части пять 77
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 78
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 79
Из всей разнообразности механизмов общепромышленных, участвующих в работе на предприятиях металлургии, можно определить группу, для которой очень остро существует проблема излишне высокого уровня нагрузок динамических. К такой группе оборудования промышленных предприятий относятся в первую очередь механизмы подъемно-транспортных машин: козловые и мостовые краны, перегружатели крановые, питатели транспортеры, конвейеры, и т.д. В особо тяжелых условиях среди этих механизмов и режимах интенсивных работают краны мостовые. Многочисленными исследованиями установлено, что механические упругие колебания в большинстве подавляющем случаев негативно действуют на работу электропривода, вызывая повышение нагрузок динамических, что приводит к уменьшении точности работы механизма, возникновение вибраций механических и явлений резонансных которые создают опасную ситуацию. Появляющийся при этом высокий уровень чрезмерных динамических нагрузок, особенно в режимах при пусках, реверсах и торможениях приводит к преждевременному выходу из строя подкрановых конструкций и элементов механизмов кранов.
Проведя исследования в направления проблемы уменьшения динамических нагрузок было установлено, для достижения максимальной эффективности уменьшения динамических нагрузок, что приведет к увеличению долговечности механической части механизма передвижения кранов и подкрановых конструкций является глубокая модернизация имеющихся схем электроприводов и внедрения современных новых, которые без условно обеспечат уменьшение разницы в скоростях передвижения опор крана.
На основании того что основную роль обеспечении условий для создания максимальной производительности подъемно-транспортного машин отводится электроприводу то с учетом сложной специфики работы данного оборудования необходимо определенно отдавать предпочтение несложным и высоконадежным системам электроприводов.
В процессе выполнения работы был осуществлён обзор современного электропривода кранов мостовых и установлены проблемы, которые присутствуют в электроприводе крановом.
В данной работе был проанализирован и рассчитан частотно-регулируемый электропривод тока переменного. Электропривод питается от 3х - фазной промышленной сети переменного тока с линейным напряжением 380 В частотой 50 Гц.
Сделан расчет системы управления электроприводами механизма.
С помощью модели имитационной, разработанной в приложении Simulink программы MATLAB, была представлена работа мостового крана.
так же обоснована экономическая целесообразность от внедрения спроектированного данного электропривода.
Также в ВКР были рассмотрены требования охраны труда при работе с вертикально-фрезерным станком и предложены меры по обеспечению электробезопасности при эксплуатации станка. Кроме того, были рассмотрены вопросы защиты окружающей среды при механической обработке металлов.
В заключение ВКР был произведён экономический расчёт затрат на модернизацию крана, включая ожидаемый экономический эффект от модернизации. По результатам этого расчёта был определён срок окупаемости модернизации, который составил 1,9 года.
