АННОТАЦИЯ 2
1 ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА 8
1.1 Описание механизмов, рабочих органов, кинематическая схема 8
1.2 Описание и работа составных частей лифта 11
1.3 Исходные данные для проектирования 20
2 РАСЧЕТ МОЩНОСТИ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ 22
2.1 Расчет нагрузочных диаграмм скорости и моментов рабочего органа 22
2.3 Предварительный выбор электродвигателя и редуктора 26
2.4 Приведение статических моментов, моментов инерции и коэффициента жесткости системы электропривод-рабочая машина 28
2.5 Предварительная проверка двигателя по нагреву и производительности 33
3 ВЫБОР ОСНОВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ СИЛОВОЙ ЦЕПИ 38
3.1 Выбор преобразователя 38
3.2 Выбор коммутационных аппаратов 41
3.3 Шкаф управления электроприводом 42
4 АВТОМАТИЗАЦИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДА 44
4.1 ыбор ПЛК 44
4.2 Матричный контроль и индикация 45
4.3 Программирование ПЛК 46
5 РАСЧЕТ СТАТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЭЛЕКТРОПРИВОДА 48
5.1 Расчёт естественных характеристик двигателя 48
5.2 Расчет параметров схемы замещения электродвигателя 50
5.3 Расчет статических характеристик при частотном управлении 51
5.4 Расчет параметров схем включения, обеспечивающих пуск и торможение 54
двигателя 54
6 СОСТАВЛЕНИЕ СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ ЭЛЕКТРОПРИВОДА И РАСЧЕТ
ЕЕ ПАРАМЕТРОВ 56
6.1 Структурная схема механической части электропривода 56
6.2 Структурная схема асинхронного двигателя 57
6.3 Структурная схема преобразователя частоты 59
7 РАСЧЕТ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ 61
7.1 Переходные процессы в двигателе 61
7.2 Переходный процесс в механической части электропривода с упругими связями 63
7.3 Электромеханический переходный процесс 64
8 ПРОВЕРКА ЭЛЕКТРОПРИВОДА НА ЗАДАННУЮ ПРОИЗВОДИТЕЛНОСТЬ, ПО НАГРЕВУ И ПЕРЕГРУЗОЧНОЙ СПОСОБНОСТИ ДВИГАТЕЛЯ И
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ 67
8.1 Расчёт энергетических показателей электропривода 67
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 71
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 72
Лифтовое хозяйство – это отрасль с повышенной энергоёмкостью, так как ежегодный расход электроэнергии при эксплуатации лифтового оборудования составляет около одного миллиарда киловатт-часов. В связи с этим, внедрение новейших энергосберегающих технологий при модернизации лифтового оборудования становится крайне актуальной задачей.
Со временем лифт вырабатывает свой срок службы и начинает чаще выходить из строя. В такие моменты владелец задумывается о модернизации лифта. Модернизация лифта и лифтового оборудования помогает владельцу экономить на аварийно-техническом обслуживании и существенно снизить расход электроэнергии.
Систематический анализ информации промышленных проектных организаций приводит к выводу, что в качестве базовой программы энергосбережения на лифтах необходимо рассмотреть внедрение частотно-регулируемых электроприводов, основным элементом которых является преобразователь частоты.
Модернизации путем введения в электропривод преобразователя частоты могут существенно снизить затраты на эксплуатацию лифта и электроэнергию, а также могут быть использованы при производстве, монтаже и эксплуатации электрического грузового лифта на любых промышленных предприятиях.
Цель ВКР:
Основной целью данной работы является решение задачи модернизации, а также исследование силовой части электрического грузопассажирского лифта. Достижение цели в том, что результаты модернизации путем введения в электропривод преобразователя частоты могут существенно снизить затраты на эксплуатацию лифта и электроэнергию, а также могут быть использованы при производстве, монтаже и эксплуатации электрического грузового лифта на любых промышленных предприятиях.
Задачи:
– расчет моментов статического сопротивления и предварительный расчет мощности электродвигателя;
– выбор вигателя, определение передаточного числа и выбор редуктора, и преобразователя частоты;
– расчет приведенных статических моментов, моментов инерции и коэффициента жесткости системы электропривод - рабочая машина;
– расчет параметров схем включения, обеспечивающих пуск и торможение, и подготовка структурной схемы электропривода;
– расчет переходных процессов и построение нагрузочных диаграмм электропривода;
– провести оценку вариантов энергопотребления и сравнительный анализ технических показателей.
Преобразователи частоты – это электрические устройства, функция которых заключается в регулировании переменного тока стандартной частоты (50 (в России) или 60 (в некоторых других странах) Гц) за счет регулируемого выходного переменного напряжения.Применение ПЧ позволяет улучшить следующие параметры привода:
1. Экономия электроэнергии.
2. Снижение уровня шума.
3. Комфортное движение лифта (без рывков).
4. Снизить затраты на эксплуатацию лифта.
Благодаря частотному пуску управляемый двигатель обеспечивает его плавный без повышенных пусковых токов и механических ударов разгон, что снижает нагрузку на двигатель и связанные с ним передаточные механизмы, увеличивает срок их эксплуатации. При этом появляется возможность по условиям пуска снижения мощности приводных двигателей нагруженных механизмов.
Благодаря введенному в схему электропривода микропроцессорного Пид- регулятора мы приобретаем способность регулировать скорость управляемых двигателей и их технологических процессов. То, что мы используем обратную связь в системе с частотным преобразователем, дает нам высококачественное обслуживание оборотов двигателя или регулируемых технологических параметров при переменных нагрузках и других возмущающих воздействиях.
В ВКР рассмтрена модернзация силового привода грузопассажирского лифа, путем введения в сему управения ПЧ.
Критерием выбра темы выпускной квалификационной работы, послуило то, что снижение энергоёкости лифта можо достичь путем примеения частотных преобразвателей в схее управления приодом сущестующих лифтов.
В данной ВКР были решены следующие поставленные задачи: проведен анализ технологического процесса грузового лифта, рассчитаны моменты статических сопротивлений и определена мощность электродвигателя, обоснован выбор рода тока и типа электропривода, выбран электродвигатель и определено передаточное число редуктора, рассчитаны приведенные статические моменты, моменты инерции и коэффициент жесткости системы электропривод – грузовой лифт, предварительно проверен двигатель по нагреву и производительности, выбран преобразователь, составлена структурная схема электропривода и рассчитаны ее параметры, рассчитаны статические характеристике электропривода, построены естественные характеристики асинхронного двигателя, рассчитаны параметры схем включения, обеспечивающих пуск и торможение двигателя, рассчитаны энергетические показатели электропривода, была исследована виртуальная модель разработанного электропривода в программе Matlab.
В результате проектирования был разработан автоматизированный электропривод грузового лифта, обеспечивающий заданную скорость и ускорение подъема и опускания при повторно - кратковременном режиме работы. Данная система удовлетворяет всем поставленным требованиям технологического процесса.
