АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 6
1 ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА 7
1.1 Описание механизмов, рабочих органов, кинематическая схема 7
1.2 Исходные данные для проектирования 12
2 РАСЧЕТ МОЩНОСТИ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ 13
2.1 Расчет нагрузочных диаграмм скорости и моментов рабочего органа .. 13
2.2 Предварительный расчет мощности электродвигателя 17
2.3 Предварительный выбор электродвигателя и редуктора 17
3 ВЫБОР ОСНОВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ СИЛОВОЙ ЦЕПИ 24
3.1 Выбор преобразователя 24
3.2 Выбор коммутационных аппаратов 29
3.3 Шкаф управления электроприводом 32
4 РАСЧЕТ СТАТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЭЛЕКТРОПРИВОДА 33
5 РАСЧЕТ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ ЭЛЕКТРОПРИВОДА 36
5.1 Составление и описание структурной схемы электропривода 36
5.2 Выбор структуры и расчет параметров корректирующих устройств 38
5.2.1 Настройка контура регулирования тока намагничивания i1X 38
5.2.2 Настройка контура регулирования потокосцепления ротора ψ2X ... 39
5.2.3 Настройка контура регулирования тока намагничивания i1Y 40
5.2.4 Настройка контура регулирования скорости 42
6 ИНТЕГРАЛЬНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ 53
6.1 Проверка двигателя и преобразователя по нагреву 53
6.2 Проверка на перегрузочную способность 53
7 АВТОМАТИЗАЦИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДА 54
8 РАЗРАБОТКА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ
ЭЛЕКТРОПРИВОДА 55
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 57
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 58
ПРИЛОЖЕНИЕ А 60
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 65
В условиях современного производства все большее распространение получает регулируемый автоматизированный электропривод. Основными причинами являются: повышенные возможности энергосбережения, повышение качества производственного процесса, а также широкий круг возможностей, обусловленных применением программируемых контроллеров. Поскольку высокими темпами развиваются микроэлектроника, силовая преобразовательная техника, системы управления электроприводами и другие области науки и техники, то такие темпы развития приводят к тому, что электрооборудование быстро морально устаревает и требует модернизации.
Подъёмно–транспортные машины, представляют собою большую категорию устройств назначения общепромышленного, исполняющих действия многообразные погрузочно-выгрузочные. К ним принадлежат краны – мостовые, башенные козловые, поворотные, и т.д. Основное назначение кранов мостового типа заключается в выполнении погрузочно– разгрузочных операций на производственных площадках. Режим работы крановых электроприводов характеризуется повторно–кратковременным режимом с частыми пусками и торможениями. Кроме того, крановые электроприводы испытывают значительные динамические нагрузки, вызванные перемещением тяжелых грузов. В связи с этим для крановых электроприводов разработана специальная серия электродвигателей с повышенной перегрузочной способностью.
Для большинства крановых электроприводов характерно ступенчатое реостатное регулирование скорости, что не является оптимальным вариантом решения с точки зрения потерь электрической энергии и плавности регулирования скорости.
Задачей данной ВКР является модернизация электропривода мостового крана грузоподъемностью 20 т. Основное внимание будет обращено на замену реостатного регулирования асинхронных двигателей с фазным ротором и применение современного энергетического оборудования для управления всеми механизмами крана.
В результате выполнения дипломного проекта была произведена модернизация электропривода крана мостового типа.
В ходе проектирования был произведен анализ возможных технических решений поставленной задачи, результатом данного анализа стал выбор системы электропривода и способа организации системы управления. Основными критериями при выборе частотного управления послужили высокие показатели энергетической эффективности для частых пускотормозных режимов работы, характерных для крановых электроприводов.
Была выбрана система электропривода на базе асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором с преобразователем частоты. В качестве приводных электродвигателей выбрали асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором, предназначенные для частотного управления. В качестве преобразователей частоты выбрали преобразователи частоты серии Altivar 71, которые имеют специализированные режимы работы для крановых механизмов.
На основе структурной схемы для выбранной системы электропривода произвели расчет параметров регуляторов, а также провели моделирование работы электропривода механизма подъема для заданной тахограммы движения и нагрузочной диаграммы электропривода. Полученные осциллограммы изменения электромагнитного момента двигателя соответствуют нагрузочной диаграмме нагрузки. Максимальное значение момента во время пуска не превышает допустимого значения момента двигателя.
