Електропривод на базі системи перетворювач частоти - асинхронний двигун з короткозамкненим ротором
Введення
електропривод електромеханічний енергія
Сучасний електропривод є конструктивне єдність електромеханічного перетворювача енергії (двигуна), силового перетворювача і пристрою керування. Він забезпечує перетворення електричної енергії в механічну відповідно до алгоритму роботи технологічної установки. Сфера застосування електричного приводу в промисловості, на транспорті і в побуті постійно розширюється. В даний час вже більше 60% усієї вироблюваної в світі електричної енергії споживається електричними двигунами. Сучасний етап розвитку привода характеризується масовим переходом від нерегульованого електроприводу до регульованого на основі досягнень в області силової і керуючої електроніки. Велика різноманітність об'єктів, наведених у рух електроприводом, широкий діапазон потужності і швидкості обертання, трансформація сукупності вимог до електроприводу в кожному конкретному застосуванні призводить до відповідного різноманітності структурних, конструктивних, схемотехнічних рішень, застосовуваних у різних електроприводах.
Асинхронні двигуни найбільш часто застосовуються в промисловості і на транспорті через свою простоти і надійності. Однак, ефективне управління ними являє собою досить складну задачу і вимагає створення спеціальних систем управління.
Для більшості масових застосувань приводів (насоси, вентилятори, конвеєри, компресори і т.д.) потрібно відносно невеликий діапазон регулювання швидкості (до 1:10, 1:20) і відносно низьку швидкодію. При цьому доцільно використовувати класичні структури скалярного керування. Перехід до широкодіапазонним (до 1: 10000), швидкодіючим електроприводам верстатів, роботів і транспортних засобів, вимагає застосування більш складних структур векторного керування.
Метою курсового проекту варто розробити електропривод загальнопромислового механізму, відповідає технічним умовам і вимогам.
1. Розрахунок і вибір силового обладнання системи регульованого електроприводу
Вихідні дані до роботи:
n 1=15 об/хв - частота обертання механізму
t 1=60 с - час роботи;
n 2=- 130 об/хв - частота обертання механізму;
t 2=30 с - час роботи механізму;
t 0=45 с - час паузи;
Навантаження - активна.
М хутро. =600 Н? м - момент навантаження (механізму) на валу двигуна;
? перед. =0,95 - коефіцієнт корисної дії передачі;
Ј хутро. =30 кг? м 2 - момент інерції механізму.
. 1 Розрахунок потужності двигуна і попередній його вибір, визначення оптимального передавального відношення редуктора.
Визначення тривалості включення двигуна [1]:
де t Р - час роботи,
t Ц - час циклу.
Вибираємо стандартне значення тривалості включеніяПВ КАТ=40%
Визначення середньоквадратичного значення потужності за час роботи на підставі тахограмми і навантажувальної діаграми:
де m- число робочих ділянок в циклі,
tРi- тривалість i-тієї ділянки роботи,
? Н- номінальна кутова швидкість,
? i- коефіцієнт погіршення тепловіддачі,
? Рi- кутова швидкість на i-тій ділянці роботи.
Визначимо значення кутових швидкостей по щаблях:
Визначаємо потужності на кожному ступені:
Визначаємо коефіцієнти погіршення тепловіддачі по щаблях за формулою:
де? 0- коефіцієнт погіршення тепловіддачі при рухомому роторі, який приймається для двигунів закритого виконання без примусового охолодження? 0=(0,95-0,98).
Приймаємо? 0=0,95
Середньоквадратичне значення потужності [1]:
Робимо перерахунок середньоквадратичної потужності на стандартну тривалість включення:
Визначаємо розрахункову потужність двигуна:
де К З=(1,1-1,2) - коефіцієнт запасу
Приймаємо До З=1,2
Вибір двигуна:
Вибираємо за отриманою розрахункової потужності з урахуванням номінальної швидкості асинхронний двигун з короткозамкненим ротором. Тип 4А132М4...
