Автоматизированный электропривод

), А633Вторая ступень запуска:

Наименование параметра.

ОбозначениеЗначение.

Начальное значение скоростинач, рад/сек19,5Конечное значение скоростикон, рад/сек32,5Начальное значение момента Мнач, Нм4186.

Конечное значение момента.

М кон, Нм2485.

Постоянная времени.

Т 1, сек0,093Начальное значение скольжения sнач, отн. ед0,69Конечное значение скольженияs кон, отн. ед0,483Сопротивление цепи ротора, ом0,0038.

Начальное значение тока, А663Конечное значение тока, А626Начальное значение коэффициента мощности, о. е.0,151Конечное значение коэффициента мощности, о. е.0,149Начальное значение тока (активнаясоставл.), А633Конечное значение тока (активнаясоставл.), А626Третья ступень запуска:

Наименование параметра.

ОбозначениеЗначение.

Начальное значение скоростинач, рад/сек32,25Конечное значение скоростикон, рад/сек42,25Начальное значение момента Мнач, Нм2485.

Конечное значение момента.

М кон, Нм264Постоянная времени.

Т 1, сек0,106Начальное значение скольжения sнач, отн. ед0,483Конечное значение скольженияs кон, отн. ед0,328Сопротивление цепи ротора, ом0,0026.

Начальное значение тока, А626Конечное значение тока, А632Начальное значение коэффициента мощности, о. е.0,149Конечное значение коэффициента мощности, о. е.0,151Начальное значение тока (активнаясоставл.), А626Конечное значение тока (активнаясоставл.), А632Четвёртая ступень запуска:

Наименование параметра.

ОбозначениеЗначение.

Начальное значение скоростинач, рад/сек42,25Конечное значение скоростикон, рад/сек48,75Начальное значение момента Мнач, Нм264Конечное значение момента.

М кон, Нм42Постоянная времени.

Т 1, сек0,682Начальное значение скольжения sнач, отн. ед0,328Конечное значение скольженияs кон, отн. ед0,224Сопротивление цепи ротора, ом0,0018.

Начальное значение тока, А632Конечное значение тока, А648Начальное значение коэффициента мощности, о. е.0,151Конечное значение коэффициента мощности, о. е.0,155Начальное значение тока (активнаясоставл.), А632Конечное значение тока (активнаясоставл.), А648Пятая ступень запуска:

Наименование параметра.

ОбозначениеЗначение.

Начальное значение скоростинач, рад/сек48,75Конечное значение скоростикон, рад/сек53,697Начальное значение момента Мнач, Нм42Конечное значение момента.

М кон, Нм4,6Постоянная времени.

Т 1, сек2,765Начальное значение скольжения sнач, отн. ед0,224Конечное значение скольженияs кон, отн. ед0,145Сопротивление цепи ротора, ом0,0014.

Начальное значение тока, А648Конечное значение тока, А754Начальное значение коэффициента мощности, о. е.0,155Конечное значение коэффициента мощности, о. е.0,181Начальное значение тока (активнаясоставл.), А648Конечное значение тока (активнаясоставл.), А754Выход на естественную механическую характеристику:

Наименование параметра.

ОбозначениеЗначение.

Начальное значение скоростинач, рад/сек53,697Конечное значение скоростикон, рад/сек62,832Начальное значение момента Мнач, Нм42Конечное значение момента.

М кон, Нм4,6Постоянная времени.

Т 1, сек1,862Начальное значение скольжения sнач, отн. ед 0,114Конечное значение скольженияs кон, отн. ед 0,077Сопротивление цепи ротора, ом0,015Начальное значение тока, А648Конечное значение тока, А754Начальное значение коэффициента мощности, о.

е. 0,076Конечное значение коэффициента мощности, о. е. 0,094Начальное значение тока (активнаясоставл.), А648Конечное значение тока (активнаясоставл.), А754После определения начальных и конечных значений параметров в формулах, изменяя значение текущего времени t выполняем построение графиков изменения момента, тока и скорости во время пуска асинхронного двигателя (рис.

2.

6.1), после чего, используя полученные графики, определяем время переходного процесса в приводе. В данном случае время разгона привода составляет 0,7 секунды.

а)42,0б)в)Рис. 2.

6.1. Графики изменения момента (а), скорости вращения ротора (б) и тока ротора (в) при запуске асинхронного двигателя с фазным ротором. Разработка схемы управления приводом кранового механизма.

В данной курсовой работе предлагается схема управления крановым электроприводом, выполненная на базе контроллера типа ТСА, которая обладает следующими особенностями:

в схеме предусмотрена несимметричная относительно нулевого положения диаграмма замыкания контактов командоконтроллера, что обеспечивает при подъеме и спуске груза различные механические характеристики электропривода согласно с несимметричным характером нагрузок подъемных лебедок;

предусмотрено использование режима однофазного включения двигателя в целях улучшения условий регулирования скорости при опускании груза;

в предлагаемой схеме необходимые защиты и блокировки осуществляются с помощью защитной панели типа ПЗКБ, общей для всех электроприводов крана. В предлагаемой схеме нулевой контакт К1командоконтроллеравключается в схему защитной панели для нулевой блокировки. Контакты К2 и К8 обеспечивают избирательное движение выключателей SQ1 и SQ2 ограничивающих ход механизма. Конечная защита в данном случае воздействует не на цепь катушки контура защитной панели, а снимает непосредственно напряжение с цепей управления данного магнитного контролера. При недопустимом подъеме грузозахватного устройства контакт конечного выключателя SQ1 размыкается и обесточивает все цепи управления двигателем, отвечающие за управлениеподъёмом груза.

Следующая подача напряжениявозможна только при установке командоконтроллера в положении 4 спуск. В этом положении контакт К8 шунтируетразомкнутый контакт выключателя SQ1. В нулевом положениикомандоконтроллера напряжение поступает на диодный мост VD1 — VD4 при этом реле КТ1 включенои через его катушку и нормально замкнутый контакт КМ7 протекает постоянный ток. Остальные аппараты схемы при этом отключены.

При установке командоконтроллера в положение 1-подъем подается питание на контакторы КМ1, КМ4 и КМ5, при этом на статор двигателя поступает напряжение при одновременном включением электромагнитного тормоза, освобождающем тормозной шкив. При включении контактор КМ5 своим замыкающим вспомогательным контактом через контакт КМ4подает питание на реле КТ5. Одновременно с выключением КМ1 происходит выключение КМ10, который своими главными контактами замыкает первую ступень реостата в роторнойцепи управляемого асинхронного двигателя. При переключении командоконтроллера в положения 2,3 и 4 происходит последовательное срабатывание контакторы КМ6 — КМ9, при этом добавочное сопротивление в цепи ротора снижается. Реле времени КТ2 предназначено для разрешения выключения двигателя при спуске только, если командоконтроллер включён в положении 3. В данном положении замыкается контакт К7, и при этом получает питание контактор однофазного включения КМ3, который включает своим вспомогательным контактом реле КТ2, после этого он остается включенным в любом другом положении при спуске. Реле времени КТ2подаёт питание на контактор КМ5, при этом электромагнит тормоза подключается к сети, и колодки тормоза освобождают тормозной шкив. В роторной цепи при положении командоконтроллера в позиции 3(спуск).

замыкаются контакты контактора КМ6, но при этом остающиеся ступени имеют значительное сопротивление, и двигатель работает только в тормозном режиме на характеристике динамического торможения. Переключение командоконтроллера из положения 3 в положение 2 (спуск), происходит отключение КМ3, катушка контактора КМ1 получает питание через контакты КТ2, КМ6, КМ7 и КМ2. Контактор КМ2при этом отключится, статор двигателя подключится к сети в направлении подъема. В этом режиме (режиме противовключения) двигатель предназначен для тормозного спуска средних грузов. В положении 1(спуск) происходит срабатывание контактора КМ10, сопротивление роторной цепи снижается, что обеспечивает получение характеристик, необходимых для тормозного спуска тяжелых грузов. Если перевести рукоятку из положения 3 в положение 4-спуск, включаются контакторы КМ2 и КМ4, при этом статор управляемого двигателя подключается к сети в направлении спуска, в этом случае имеет место спуск грузозахватного устройства.Рис. 2.

7.1. Схема управления крановым электроприводом.

Заключение

.

В ходе выполнения курсового проекта было выполнено проектирование электропривода для кранового механизма, которое включало в себя решение следующих задач: 1) предварительное определения нагрузок и времени функционирования электропривода на базе нагрузочной диаграммы и диаграммы скорости, по которым было произведено предварительное определение эквивалентного (среднеквадратического) значение момента на валу двигателя и значение мощности, приведённое к мощности двигателя, предназначенного на стандартную продолжительность работы с ПВст=40%. Был предварительно выбран двигатель марки 4MTH355М10;2) уточнение нагрузочной диаграммы с учётом динамического момента, необходимого для обеспечения заданных ускорений и замедлений привода. С помощью данной нагрузочной диаграммы была произведена проверка выбранного двигателя марки 4MTH355L10 по условиям перегрузки и перегрева. 3) для выбранной марки двигателя 4MTH355L10 были построены естественные статические механические характеристики для прямого и реверсивного пуска, были построены искусственные характеристики, необходимые для определения значений пусковых сопротивлений;

4) построены графики изменения значений развиваемого двигателем механического момента, скорости вращения ротора и тока ротора в ходе переходного процесса. В качестве переходного процесса рассматривался запуск двигателя при подъёме с грузом, самый тяжелый режим запуска двигателя. Построение графиков изменения тока ротора, скорости вращения двигателя и развиваемого им механического момента был необходим для анализа характера переходных процессов в приводе при его запуске, а так же для определения времени запуска двигателя.

5) предложен вариант схемы управления электрическим приводом контроллера типа ТСА. В целом предложенная схема автоматизированного электропривода, разработанная в ходе курсового проектирования, удовлетворяет требованиям исходных данных.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Москаленко В. В. Системы автоматизированного управления электропривода / В. В. Москаленко. — М: Инфра-М. — 2013.

Москаленко В. В. Системы автоматизированного управления электропривода / В. В. Москаленко. — М: Инфра-М. — 2010.

Невраев В. Ю. Системы автоматизированного электропривода переменного тока / В. Ю. Невраев. — М: Книга по требованию. — 2012.

Свириденко П.А., Шмелев А. Н. Основы автоматизированного электропривода / П. А. Свириденко, А. Н. Шмелев. М: Книга по требованию. — 2012.

Гульков Г., Петренко Ю., Раткевич Е., Симоненкова О. Системы автоматизированного управления электроприводами / Г. Гульков, Ю. Петренко, Е. Раткевич, О. Симоненкова. — М: Новое знание. — 2007.

Белов М.П., Новиков В. А., Рассудов Л. Н. Автоматизированный электропривод типовых производственных механизмов и технологических комплексов / М. П. Белов, В. А. Новиков, Л. Н. Рассудов.

— М: Академия. — 2007.