📄Работа №210646
Тема: Система электропривода механизма подъема мостового крана с точным позиционированием груза
Характеристики работы
Тип работы
Магистерская диссертация
Предмет
Электротехника
Объем:
89 листов
Год:
2021
Просмотров:
56
5890
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 5
1 ОПИСАНИЕ И НАЗНАЧЕНИЕ ДРОБИЛЬНОГО ОТДЕЛЕНИЯ
ОБОГАТИТЕЛЬНОЙ ФАБРИКИ И МОСТОВОГО КРАНА 6
1.1 Краткое описание и назначение обогатительной фабрики АО
«Учалинский ГОК» 6
1.2 Технологический процесс дробления руды 7
1.3 Назначение мостового крана 9
1.4 Описание мостового крана 10
1.5 Описание работы механизма главного подъема 16
2 РАСЧЕТ И ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ 19
2.1 Предварительный расчет моментов и мощности электродвигателя. 19
2.2 Обоснование выбора рода тока, типа электропривода 28
2.3 Выбор электродвигателя 29
3 ВЫБОР РЕДУКТОРА 32
4 РАССЧЕТ ПРИВЕДЕННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК МОМЕНТОВ
СТАТИЧЕСКИХ, МОМЕНТОВ ИНЕРЦИИ И КОЭФФИЦИЭНТОВ ЖЕСТКОСТИ К ВАЛУ ДВИГАТЕЛЯ 34
4.1 Приведение статических моментов к валу двигателя 34
4.2 Приведение моментов инерции и коэффициентов жесткости к валу
двигателя 36
5 ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ ПРОВЕРКА ДВИГАТЕЛЯ ПО
ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ И НАГРЕВУ 39
6 ВЫБОР ЭЛЕКТРОПРИВОДА ДЛЯ СИСТЕМЫ 45
6.1 Выбор преобразователя частоты 45
рограмма настроек для ACS880 47
7 ПОСТРОЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ДВИГАТЕЛЯ 52
7.1 Естественная механическая характеристика 52
7.2 Естественная электромеханическая характеристика 52
7.3 Построение искусственных характеристик 53
7.4 Построение энергетической характеристики двигателя 54
7.5 Характеристики переходного процесса 55
8 АВТОМАТИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ 58
8.1 Требования к системе автоматизации по условиям технологического
процесса 58
8.2 Алгоритм системы автоматизации 59
8.3 Логические уравнения с описанием 61
8.4 Выбор элементной базы автоматизации 62
8.5 Разработка функциональной схемы автоматизации механизма
подъема 65
9 ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ ПОВЫШЕННОЙ ТОЧНОСТИ
ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ ГРУЗА 67
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 74
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 75
ВВЕДЕНИЕ 5
1 ОПИСАНИЕ И НАЗНАЧЕНИЕ ДРОБИЛЬНОГО ОТДЕЛЕНИЯ
ОБОГАТИТЕЛЬНОЙ ФАБРИКИ И МОСТОВОГО КРАНА 6
1.1 Краткое описание и назначение обогатительной фабрики АО
«Учалинский ГОК» 6
1.2 Технологический процесс дробления руды 7
1.3 Назначение мостового крана 9
1.4 Описание мостового крана 10
1.5 Описание работы механизма главного подъема 16
2 РАСЧЕТ И ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ 19
2.1 Предварительный расчет моментов и мощности электродвигателя. 19
2.2 Обоснование выбора рода тока, типа электропривода 28
2.3 Выбор электродвигателя 29
3 ВЫБОР РЕДУКТОРА 32
4 РАССЧЕТ ПРИВЕДЕННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК МОМЕНТОВ
СТАТИЧЕСКИХ, МОМЕНТОВ ИНЕРЦИИ И КОЭФФИЦИЭНТОВ ЖЕСТКОСТИ К ВАЛУ ДВИГАТЕЛЯ 34
4.1 Приведение статических моментов к валу двигателя 34
4.2 Приведение моментов инерции и коэффициентов жесткости к валу
двигателя 36
5 ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ ПРОВЕРКА ДВИГАТЕЛЯ ПО
ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ И НАГРЕВУ 39
6 ВЫБОР ЭЛЕКТРОПРИВОДА ДЛЯ СИСТЕМЫ 45
6.1 Выбор преобразователя частоты 45
рограмма настроек для ACS880 47
7 ПОСТРОЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ДВИГАТЕЛЯ 52
7.1 Естественная механическая характеристика 52
7.2 Естественная электромеханическая характеристика 52
7.3 Построение искусственных характеристик 53
7.4 Построение энергетической характеристики двигателя 54
7.5 Характеристики переходного процесса 55
8 АВТОМАТИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ 58
8.1 Требования к системе автоматизации по условиям технологического
процесса 58
8.2 Алгоритм системы автоматизации 59
8.3 Логические уравнения с описанием 61
8.4 Выбор элементной базы автоматизации 62
8.5 Разработка функциональной схемы автоматизации механизма
подъема 65
9 ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ ПОВЫШЕННОЙ ТОЧНОСТИ
ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ ГРУЗА 67
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 74
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 75
📖 Аннотация
В данной работе представлен проект модернизации системы электропривода механизма главного подъема мостового крана грузоподъемностью 32 тонны, направленный на замену устаревшего привода с фазным ротором и реостатным управлением на современный частотно-регулируемый электропривод. Актуальность исследования обусловлена широким распространением морально устаревших крановых систем, характеризующихся низкой энергоэффективностью, значительными динамическими нагрузками при пусках и торможениях, ведущими к повышенному износу оборудования, и отсутствием функций точного позиционирования груза. Основными результатами работы являются расчет и выбор комплектующих нового привода: асинхронного двигателя ABB M3BP 280 SMA мощностью 45 кВт, цилиндрического редуктора ЦТНД-400-63 и преобразователя частоты ABB ACS880-17 с функцией рекуперации энергии. Проведены проверки по нагреву и производительности, построены механические и переходные характеристики, а также разработана система автоматизации, упрощающая управление. Научная значимость заключается в системном подходе к проектированию и анализу динамических процессов в модернизированном электроприводе, в то время как практическая ценность состоит в повышении надежности, энергоэффективности и производительности кранового оборудования. В рамках обзора литературы были рассмотрены фундаментальные работы по теории электропривода Г.И. Драчева, исследования в области автоматизации технологических процессов А.М. Борисова и Н.Е. Лях, а также современные разработки в области систем гашения колебаний груза, такие как работа А.В. Щедринова и соавторов.
📖 Введение
С развитием вычислительной и измерительной техники появляются новые возможности для модернизации кранового хозяйства на предприятиях. Выбранная тема актуальна тем, что в преобладающем большинстве краны на производстве используют морально устаревшие способы управления для регулирования скоростей механизмов подъема, ход моста, ход тележки. Возникающие ударные нагрузки при пусках и реверсах ведут к преждевременному выходу из строя элементов механизма и металлоконструкций крана и требуют довольно частых обслуживаний механизмов. К тому же энергоэффективность таких систем очень низкая.
Целью данной работы является модернизации привода главного подъема мостового крана, для снижения динамических нагрузок в процессах пуска торможения, плавного регулирования, повышения энергоэффективности, а также исследование современных возможностей для внедрения систем точного позиционирования груза.
Задача рассчитать характеристики главного подъема для нового электропривода с преобразователем частоты взамен существующего, который работает на двигателе с фазным ротором, управляемый реостатами.
В работе произведены необходимые расчеты, выбран электродвигатель, редуктор, преобразователь частоты. Проведена проверка по нагреву и производительности двигателя, а также приведены характеристики моментов и коэффициентов жесткости к валу. Разработана система автоматизации.
Работа мостового крана сопровождается механическими колебаниями груза. Корректировка или гашение этих колебаний позволяет увеличить производительность работ за счет уменьшения времени погрузочно - разгрузочных работ. Снижаются циклические нагрузки механизмов крана, что увеличивает срок эксплуатации. В исследовательской части показаны современные решения против раскачивания грузов, а также новые интеллектуальные функции точного позиционирования груза.
Целью данной работы является модернизации привода главного подъема мостового крана, для снижения динамических нагрузок в процессах пуска торможения, плавного регулирования, повышения энергоэффективности, а также исследование современных возможностей для внедрения систем точного позиционирования груза.
Задача рассчитать характеристики главного подъема для нового электропривода с преобразователем частоты взамен существующего, который работает на двигателе с фазным ротором, управляемый реостатами.
В работе произведены необходимые расчеты, выбран электродвигатель, редуктор, преобразователь частоты. Проведена проверка по нагреву и производительности двигателя, а также приведены характеристики моментов и коэффициентов жесткости к валу. Разработана система автоматизации.
Работа мостового крана сопровождается механическими колебаниями груза. Корректировка или гашение этих колебаний позволяет увеличить производительность работ за счет уменьшения времени погрузочно - разгрузочных работ. Снижаются циклические нагрузки механизмов крана, что увеличивает срок эксплуатации. В исследовательской части показаны современные решения против раскачивания грузов, а также новые интеллектуальные функции точного позиционирования груза.
✅ Заключение
В ходе выполнения выпускной квалификационной работы был спроектирован электропривод с преобразователем частоты. По проекту новый электропривод идет взамен существующего электропривода с фазным ротором и реостатной системой для регулирования скорости механизма главного подъема мостового крана рег№ 96531 с грузоподъемностью 32 тонны.
По итогам предварительных расчетов нагрузок механизма подъема был выбран электродвигатель фирмы ABB M3BP 280 SMA мощностью 45 кВт. В соответствии с двигателем и рабочим органом произвели выбор цилиндрического редуктора ЦТНД-400-63 с коэффициентом полезного действия 96% и передаточным числом равным 63.
Произведены расчеты по привидению моментов к валу двигателя и коэффициентов жесткости. Требования по производительности и нагреву двигателя были выполнены.
Выбран преобразователь частоты фирмы ABB ACS880-17 с рекуперацией. Произведена его предварительная настройка для работы с краном.
Построены механические, электромеханические и переходные процессы.
В главе по автоматизации были выбраны необходимые элементы для реализации автоматического управления. Система получилась довольно простой и надежной, позволяющая машинисту делать меньше действий. В результате система автоматизации повышает производительность на объекте в совокупности с контролем рабочего процесса машинистом.
По исследовательской части рассмотрены современные системы точного позиционирования груза на примере нескольких производителей, в том числе российского. В ходе исследования были выявлены плюсы и минусы систем точного позиционирования груза с обратной связью и без нее. Сделаны выводы, что использование автоматических систем позиционирования груза повышает безопасность при эксплуатации кранов и растет производительность благодаря уменьшению времени операций перемещения грузов.
По итогам предварительных расчетов нагрузок механизма подъема был выбран электродвигатель фирмы ABB M3BP 280 SMA мощностью 45 кВт. В соответствии с двигателем и рабочим органом произвели выбор цилиндрического редуктора ЦТНД-400-63 с коэффициентом полезного действия 96% и передаточным числом равным 63.
Произведены расчеты по привидению моментов к валу двигателя и коэффициентов жесткости. Требования по производительности и нагреву двигателя были выполнены.
Выбран преобразователь частоты фирмы ABB ACS880-17 с рекуперацией. Произведена его предварительная настройка для работы с краном.
Построены механические, электромеханические и переходные процессы.
В главе по автоматизации были выбраны необходимые элементы для реализации автоматического управления. Система получилась довольно простой и надежной, позволяющая машинисту делать меньше действий. В результате система автоматизации повышает производительность на объекте в совокупности с контролем рабочего процесса машинистом.
По исследовательской части рассмотрены современные системы точного позиционирования груза на примере нескольких производителей, в том числе российского. В ходе исследования были выявлены плюсы и минусы систем точного позиционирования груза с обратной связью и без нее. Сделаны выводы, что использование автоматических систем позиционирования груза повышает безопасность при эксплуатации кранов и растет производительность благодаря уменьшению времени операций перемещения грузов.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🖼 Скриншоты
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.