Материал: Расчет характеристик электропривода (120

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана

А.Б. Красовский

РАСЧЕТ ХАРАКТЕРИСТИК ЭЛЕКТРОПРИВОДА

Методические указания к выполнению домашнего задания по курсу

«Основы электропривода»

Москва Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана

2011

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

УДК 621.3 ББК 31.291 К78

Рецензент В.Н. Енин

Красовский А.Б.

К78 Расчет характеристик электропривода : метод. указания к выполнению домашнего задания по курсу «Основы электропривода» / А.Б. Красовский. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2011. – 36, [4] с. : ил.

Приведены варианты домашнего задания по расчету статических и динамических характеристик электропривода с примером выполнения и оформления, а также основные характеристики некоторых типов электродвигателей.

Для студентов старших курсов МГТУ им. Н.Э. Баумана. Рекомендовано Учебно-методической комиссией факультета ФН

МГТУ им. Н.Э. Баумана.

УДК 621.3 ББК 31.291

c МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2011

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

ВВЕДЕНИЕ

Электропривод является неотъемлемой частью большинства современных технологических установок и во многом определяет их качественный уровень. Электроприводы, используемые в высокоэффективных технологических процессах, как правило, представляют собой сложные многокомпонентные системы, объединяющие самые передовые достижения многих областей техники — электромеханики, электроники, теории управления и т. п. Методика расчета и проектирования таких систем при жестких требованиях к точности воспроизведения заданных статических и динамических параметров движения предполагает знакомство со смежными дисциплинами либо с дисциплинами, не изучаемыми студентами технологических и механических специальностей, либо изучаемыми в недостаточном объеме.

Вместе с тем для грамотной постановки задачи и творческого участия в ее решении, по крайней мере, на принципиальном уровне механики и технологи должны быть знакомы с общей методологией и этапами проектирования электроприводов. Например, в некоторых технологических процессах механической обработки, вакуумного и сварочного производств и т. п. успешно используются относительно простые разомкнутые структуры электропривода с асинхронными двигателями с короткозамкнутым ротором. Проектирование и расчет таких электроприводов вполне по силам как механикам, так и технологам.

Цель домашнего задания — ознакомление с этапами проектирования электропривода, c методикой выбора основного его элемента (асинхронного двигателя) по мощности и расчету его статических и динамических характеристик в разомкнутой структуре управления, а также с паспортными данными распространенных в настоящее время серий асинхронных двигателей.

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

1. ВЫПОЛНЕНИЕ ЗАДАНИЯ

Задание на расчет электропривода представлено в виде унифицированной тахограммы движения (рис. 1, а), где цифрой в кружочке обозначен порядковый номер переходного процесса, а также нагрузочной диаграммы (рис. 1, б) механизма, приведенных к валу асинхронного двигателя (далее — двигателя).

Рис. 1

Варианты задания приведены в табл. П1 и П2 приложения. Порядок выполнения задания.

1. По заданным нагрузочной диаграмме и тахограмме движения механизма, параметры которых приведены к валу двигателя,

4

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

предварительно выбрать асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором по каталогу.

2.По паспортным данным выбранного двигателя рассчитать и построить естественные и регулировочные механические характеристики электропривода, обеспечивающие заданную тахограмму движения механизма.

3.В соответствии с заданными нагрузочной диаграммой и тахо-

граммой движения механизма рассчитать и построить переходные процессы изменения скорости и момента электропривода.

4. Для переходного процесса, отмеченного звездочкой (*) в табл. П1, П2 и П4, определить время изменения выходных параметров преобразователя частоты, при котором кратность пускового тока к номинальному (Iп/Iн) уменьшится в k раз по сравнению с кратностью, заданной в паспортных данных двигателя.

5.По усмотрению преподавателя характер изменения скорости и момента привода в переходных процессах при скачкообразном изменении выходных параметров преобразователя оценить по усредненной механической характеристике двигателя либо с учетом ее реального вида.

6.Среднее значение момента двигателя в тормозном режиме

принять равным пусковому моменту.

7.Определить потери энергии в электроприводе в переходных процессах изменения скорости в соответствии с заданной тахограммой движения механизма.

8.Проверить предварительно выбранный двигатель по пере-

грузочной способности и по нагреву.

9. Сделать заключение о возможности использования предварительно выбранного двигателя для данного механизма.

Дополнительные условия, которые необходимо учесть при выполнении задания.

1.Статор двигателя подключен к идеальному регулируемому преобразователю частоты с возможностью двухстороннего обмена энергией между двигателем и питающей сетью.

2.Рабочие участки механических характеристик двигателя мо-

гут быть приняты линейными.

3. Заданная тахограммой движения скорость двигателя должна быть обеспечена при максимальном в соответствии с нагрузочной диаграммой моменте нагрузки.

5