ВВЕДЕНИЕ 7
1 ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА 8
1.1 Описание механизмов, рабочих органов, кинематическая схема 8
1.2 Исходные данные для проектирования 10
2 РАСЧЕТ МОЩНОСТИ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ 13
2.1 Расчет нагрузочных диаграмм скорости и моментов рабочего органа 13
2.2 Предварительный расчет мощности электродвигателя 15
2.3 Предварительный выбор электродвигателя и редуктора 15
2.4 Приведение статических моментов и моментов инерции 16
2.5 Предварительная проверка двигателя по нагреву и
производительности 16
3 ВЫБОР ОСНОВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ СИЛОВОЙ ЦЕПИ 18
3.1 Выбор преобразователя 18
3.2 Выбор коммутационных аппаратов 19
4 РАСЧЕТ СТАТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЭЛЕКТРОПРИВОДА 21
5 РАСЧЕТ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ ЭЛЕКТРОПРИВОДА 25
5.1 Структурная схема асинхронного электродвигателя с векторным
управлением 25
5.2 Выбора структурной схема асинхронного привода с векторным
управлением 26
5.3 Синтез регуляторов и анализ переходных процессов контуров
структурной схемы асинхронного привода с векторным управлением со
стабилизацией потокосцепления ротора 28
5.4 Анализ структурной схемы S-образного задатчика
интенсивности 36
6 ИНТЕГРАЛЬНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ 39
6.1 Проверка двигателя и преобразователя по нагреву 39
6.2 Проверка на перегрузочную способность 39
7. АВТОМАТИЗАЦИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДА 40
7.1 Выбор ПЛК 40
7.2 Логические уравнения 42
7.3 Программирование ПЛК 43
8 РАЗРАБОТКА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ
ЭЛЕКТРОПРИВОДА 45
9 РАЗРАБОТКА ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СХЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ
ЭЛЕКТРОПРИВОДА 46
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 47
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 48
Регулируемый автоматизированный электропривод представляет собой наиболее эффективную установку для преобразования электрической энергии в механическую, основным преимуществом которой является возможность регулирования технологических параметров при помощи подводимой энергии к электродвигателю.
Грузоподъемные краны являются неотъемлемой частью промышленных предприятий, на которых они выполняют функции по перемещению грузов и их складированию. Ввиду особого режима работы крановых электроприводов, большинство устаревших систем крановых электроприводов строились на основе реостатного регулирования скорости путем изменения сопротивления в цепи фазного ротора асинхронного электродвигателя. На современном производстве к крановым электроприводам предъявляются более высокие требования по энергоэффективности и диапазону регулирования скорости, поэтому реостатное регулирование с ограниченным числом скоростей является наименее подходящим вариантом.
Целью выполнения работы является модернизация электропривода механизма передвижения крана козлового грузоподъемностью 32 т.
Для реализации этой цели необходимо решить следующие задачи:
- произвести анализ технологического процесса;
- произвести расчет параметров электропривода механизма передвижения крана;
- выбрать электропривод механизма передвижения крана и частотный преобразователь;
- проверить электродвигатель на перегрузочную способность и нагрев;
- разработать систему управления электроприводом механизма
передвижения крана.
При выполнении работы произвели расчет электроприводов крана.
Расчет и выбор мощности приводного двигателя производим в соответствии с нагрузочной диаграммой электропривода.
В соответствии с рассчитанной нагрузочной диаграммой электропривода произвели расчет мощности приводного асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором. Для выбранного электродвигателя подобрали преобразователь частоты ОВЕН.
При замене реостатного регулирования скорости в цепи асинхронного двигателя получили новый алгоритм управления приводным электродвигателем с короткозамкнутым ротором. Статорная цепь двигателя при этом подключается к преобразователю частоты, который обеспечивает заданную скорость. Управление скоростью асинхронного двигателя М1 осуществляется при помощи командоконтроллера SA1. Рычаг командоконтроллера SA1 связан с потенциометрами RP1 и RP2, которые подключены к аналоговым входам преобразователя частоты. Величина сопротивления определяет величину входного напряжения на аналоговом входе преобразователя, от которого зависит скорость вращения двигателя. Скорость двигателя контролируется датчиком скорости А4, подключенного к входам преобразователя частоты.