Автоматизированный электропривод подачи заготовок в методическую печь
|
Аннотация
ВВЕДЕНИЕ 6
1 ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА 8
1.1 Назначение и описание работы методической печи, роль механизма толкателя в ее работе 8
1.2 Определение и описание работы выбранного механизма
технологическом процессе 11
1.3 Технические характеристики выбранного механизма 14
1.4 Требования, предъявляемые к системе, в соответствии с требованиями
технического задания 15
2 КАЧЕСТВЕННЫЙ ВЫБОР СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОПРИВОДА 18
2.1Обзор электроприводов выбранного механизма 18
2.2Описание режима работы выбранного механизма, циклограмма работы 20
3 ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА РОДА ТОКА И ТИПА ЭЛЕКТРОПРИВОДА .... 22
3.1 Синхронный привод переменного тока 22
3.2Асинхронный привод переменного тока 24
3.3 Электропривод постоянного тока 25
4 РАСЧЕТ МОМЕНТОВ СТАТИЧЕСКИХ СОПРОТИВЛЕНИЙ И РАСЧЕТ
ДВИГАТЕЛЯ 28
4.1 Расчет моментов статических сопротивлений и предварительный
расчет мощности двигателя 28
4.2 Предварительный выбор электродвигателя 33
4.3 Определение передаточного числа и предварительный выбор редуктора
35
4.4 Приведение статических моментов к валу двигателя 37
4.5 Приведение моментов инерции к валу двигателя 39
4.6 Предварительная проверка двигателя 41
5 ВЫБОР И ОПИСАНИЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ПРИВОДОМ 46
5.1 Выбор преобразователя 46
5.2 Выбор и расчет параметров силового оборудования 46
5.3 Выбор датчика скорости 52
5.4 Синтез принципиальной электрической схемы 52
5.5 Схема соединения силовых цепей и цепей управления выбранного
преобразователя частоты 53
5.6 Предусмотренные защиты в преобразователе 55
6 СИНТЕЗ И ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ НАСТРОЙКА ПАРАМЕТРОВ
РЕГУЛЯТОРОВ 56
6.1. Контур регулирования тока якоря 58
6.2. Контур регулирования скорости 59
6.3 Построение статических характеристик замкнутой системы
электропривода 60
6.3.1 Построение электромеханической и механической характеристик .. 61
6.3.2 Построение внешней характеристики 63
6.3.3 Построение регуляторных характеристик 64
6.4 Исследование качества переходных процессов в системе
электропривода 66
6.4.1 Вид переходных характеристик при изменении параметра Мс 69
6.4.2 Влияние изменения Мс на переходные характеристики: 71
7 РАЗРАБОТКА СХЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ЭЛЕКТРОПРИВОДА 72
7.1 Описание технологического процесса и выбор элементной базы
автоматизации и преобразователей технологической информации 72
7.2 Составление списка сигналов системы автоматизации 73
7.3 Разработка пульта системы управления 77
7.4 Разработка алгоритма автоматизации управления механизмами объекта
79
8 РАЗРАБОТКА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ 85
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 87
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 88
ПРИЛОЖЕНИЕ А УПРАВЛЯЮЩАЯ ПРОГРАММА КОНТРОЛЛЕРА 90
ПРИЛОЖЕНИЕ Б СХЕМАЭЛЕКТРИЧЕСКАЯПРИНЦИПИАЛЬНАЯ 92
ПРИЛОЖЕНИЕ В СПЕЦИФИКАЦИЯ 93
ПРИЛОЖЕНИЕ Г СПИСОК ОБОЗНАЧЕНИЙ И СОКРАЩЕНИЙ 94
ВВЕДЕНИЕ 6
1 ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА 8
1.1 Назначение и описание работы методической печи, роль механизма толкателя в ее работе 8
1.2 Определение и описание работы выбранного механизма
технологическом процессе 11
1.3 Технические характеристики выбранного механизма 14
1.4 Требования, предъявляемые к системе, в соответствии с требованиями
технического задания 15
2 КАЧЕСТВЕННЫЙ ВЫБОР СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОПРИВОДА 18
2.1Обзор электроприводов выбранного механизма 18
2.2Описание режима работы выбранного механизма, циклограмма работы 20
3 ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА РОДА ТОКА И ТИПА ЭЛЕКТРОПРИВОДА .... 22
3.1 Синхронный привод переменного тока 22
3.2Асинхронный привод переменного тока 24
3.3 Электропривод постоянного тока 25
4 РАСЧЕТ МОМЕНТОВ СТАТИЧЕСКИХ СОПРОТИВЛЕНИЙ И РАСЧЕТ
ДВИГАТЕЛЯ 28
4.1 Расчет моментов статических сопротивлений и предварительный
расчет мощности двигателя 28
4.2 Предварительный выбор электродвигателя 33
4.3 Определение передаточного числа и предварительный выбор редуктора
35
4.4 Приведение статических моментов к валу двигателя 37
4.5 Приведение моментов инерции к валу двигателя 39
4.6 Предварительная проверка двигателя 41
5 ВЫБОР И ОПИСАНИЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ПРИВОДОМ 46
5.1 Выбор преобразователя 46
5.2 Выбор и расчет параметров силового оборудования 46
5.3 Выбор датчика скорости 52
5.4 Синтез принципиальной электрической схемы 52
5.5 Схема соединения силовых цепей и цепей управления выбранного
преобразователя частоты 53
5.6 Предусмотренные защиты в преобразователе 55
6 СИНТЕЗ И ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ НАСТРОЙКА ПАРАМЕТРОВ
РЕГУЛЯТОРОВ 56
6.1. Контур регулирования тока якоря 58
6.2. Контур регулирования скорости 59
6.3 Построение статических характеристик замкнутой системы
электропривода 60
6.3.1 Построение электромеханической и механической характеристик .. 61
6.3.2 Построение внешней характеристики 63
6.3.3 Построение регуляторных характеристик 64
6.4 Исследование качества переходных процессов в системе
электропривода 66
6.4.1 Вид переходных характеристик при изменении параметра Мс 69
6.4.2 Влияние изменения Мс на переходные характеристики: 71
7 РАЗРАБОТКА СХЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ЭЛЕКТРОПРИВОДА 72
7.1 Описание технологического процесса и выбор элементной базы
автоматизации и преобразователей технологической информации 72
7.2 Составление списка сигналов системы автоматизации 73
7.3 Разработка пульта системы управления 77
7.4 Разработка алгоритма автоматизации управления механизмами объекта
79
8 РАЗРАБОТКА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ 85
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 87
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 88
ПРИЛОЖЕНИЕ А УПРАВЛЯЮЩАЯ ПРОГРАММА КОНТРОЛЛЕРА 90
ПРИЛОЖЕНИЕ Б СХЕМАЭЛЕКТРИЧЕСКАЯПРИНЦИПИАЛЬНАЯ 92
ПРИЛОЖЕНИЕ В СПЕЦИФИКАЦИЯ 93
ПРИЛОЖЕНИЕ Г СПИСОК ОБОЗНАЧЕНИЙ И СОКРАЩЕНИЙ 94
Огромную роль в реализации планов электрификации страны играет электрический привод, который в настоящее время является основным видом привода разнообразных производственных и. транспортных механизмов, различных бытовых приборов, устройств водоснабжения, средств космической техники, медицинской аппаратуры и т.д. Более 60% вырабатываемой в стране электроэнергии потребляется электрическим приводом.
В главных отраслях промышленности - металлургической, машиностроительной, химической, добывающей и ряде других коэффициент электрификации, представляющий собой отношение установленной мощности электродвигателей к общей установленной мощности двигателей всех видов, приближается в настоящее время к 100%. Тогда чем же определяется главное место электропривода среди других видов привода - теплового, гидравлического и пневматического приводов? Преимуществами электроэнергии являются простота ее выработки и распределения, легкость преобразования ее в другие виды энергии. Вместе с тем электрический привод обладает и рядом собственных достоинств и отличительных черт:
1) возможностью производства электродвигателей на самые разные мощности и скорости движения. Диапазон мощностей электропривода колеблется от сотых долей ватта до тысяч киловатт.
2) возможностью создания электроприводов для работы в различных условиях: в среде агрессивных веществ, в условиях космического пространства, при низких и высоких температурах и т. д.
3) возможностью с помощью простых средств реализовать разнообразные и сложные виды движения исполнительных органов рабочих машин и изменять направление движения и его параметры, т.е. скорость и ускорение;
4) простотой автоматизации технологических процессов, простотой включения электропривода в общую автоматизированную систему управления производством;
5) отсутствием загрязнения окружающей среды.
В ВКП рассматривается актуальная тема разработки автоматизированного электропривода участка подачи заготовок в методическую печь.
Цель работы - проектирование автоматизированного электропривода участка подачи заготовок в методическую печь.
Для достижения поставленной цели в рамках выполнения выпускного квалификационного проекта необходимо рассмотреть и выполнить следующие задачи:
1) изучить на основе литературных источников и составить описание автоматизируемого технологического процесса;
2) разработать функциональную схему автоматизации тех. процесса;
3) произвести качественный выбор системы электропривода;
4) обосновать выбор рода тока и типа электродвигателя;
5) на основе расчета статических сопротивлений выполнить расчет электродвигателя;
6) выбрать и описать систему управления проектируемым механизмом;
7) исследовать характеристики системы «Преобразователь - Двигатель»;
8) выбрать программируемый контроллер, как основу автоматизации проектируемого механизма;
9) разработать электрическую принципиальную схему разрабатываемой системы автоматизации.
В главных отраслях промышленности - металлургической, машиностроительной, химической, добывающей и ряде других коэффициент электрификации, представляющий собой отношение установленной мощности электродвигателей к общей установленной мощности двигателей всех видов, приближается в настоящее время к 100%. Тогда чем же определяется главное место электропривода среди других видов привода - теплового, гидравлического и пневматического приводов? Преимуществами электроэнергии являются простота ее выработки и распределения, легкость преобразования ее в другие виды энергии. Вместе с тем электрический привод обладает и рядом собственных достоинств и отличительных черт:
1) возможностью производства электродвигателей на самые разные мощности и скорости движения. Диапазон мощностей электропривода колеблется от сотых долей ватта до тысяч киловатт.
2) возможностью создания электроприводов для работы в различных условиях: в среде агрессивных веществ, в условиях космического пространства, при низких и высоких температурах и т. д.
3) возможностью с помощью простых средств реализовать разнообразные и сложные виды движения исполнительных органов рабочих машин и изменять направление движения и его параметры, т.е. скорость и ускорение;
4) простотой автоматизации технологических процессов, простотой включения электропривода в общую автоматизированную систему управления производством;
5) отсутствием загрязнения окружающей среды.
В ВКП рассматривается актуальная тема разработки автоматизированного электропривода участка подачи заготовок в методическую печь.
Цель работы - проектирование автоматизированного электропривода участка подачи заготовок в методическую печь.
Для достижения поставленной цели в рамках выполнения выпускного квалификационного проекта необходимо рассмотреть и выполнить следующие задачи:
1) изучить на основе литературных источников и составить описание автоматизируемого технологического процесса;
2) разработать функциональную схему автоматизации тех. процесса;
3) произвести качественный выбор системы электропривода;
4) обосновать выбор рода тока и типа электродвигателя;
5) на основе расчета статических сопротивлений выполнить расчет электродвигателя;
6) выбрать и описать систему управления проектируемым механизмом;
7) исследовать характеристики системы «Преобразователь - Двигатель»;
8) выбрать программируемый контроллер, как основу автоматизации проектируемого механизма;
9) разработать электрическую принципиальную схему разрабатываемой системы автоматизации.
Цель работы - проектирование автоматизированного электропривода участка подачи заготовок в методическую печь достигнута.
В процессе достижения поставленной цели в рамках выполнения выпускного квалификационного проекта рассмотрены и решены следующие задачи:
1) основе литературных источников изучен автоматизируемый технологический процесса, составлено его описание;
2) разработана функциональная схема автоматизации тех. процесса;
3) произведен качественный выбор системы электропривода;
4) обоснован выбор рода тока и типа электродвигателя;
5) на основе расчета моментов статических сопротивлений выполнен расчет электродвигателя;
6) выбрана и описана система управления проектируемым механизмом;
7) исследованы характеристики системы «Преобразователь - Двигатель»;
8) выбран программируемый контроллер, как основа автоматизации проектируемого механизма;
9) разработана электрическая принципиальная схема разрабатываемой системы автоматизации.
В процессе достижения поставленной цели в рамках выполнения выпускного квалификационного проекта рассмотрены и решены следующие задачи:
1) основе литературных источников изучен автоматизируемый технологический процесса, составлено его описание;
2) разработана функциональная схема автоматизации тех. процесса;
3) произведен качественный выбор системы электропривода;
4) обоснован выбор рода тока и типа электродвигателя;
5) на основе расчета моментов статических сопротивлений выполнен расчет электродвигателя;
6) выбрана и описана система управления проектируемым механизмом;
7) исследованы характеристики системы «Преобразователь - Двигатель»;
8) выбран программируемый контроллер, как основа автоматизации проектируемого механизма;
9) разработана электрическая принципиальная схема разрабатываемой системы автоматизации.





