Расчет характеристик электропривода
Расчет характеристик электропривода: методические указания для студентов
Данное методическое пособие, разработанное А.Б. Красовским для студентов МГТУ им. Н.Э. Баумана, посвящено расчету характеристик электропривода в рамках курса "Основы электропривода". Цель пособия – познакомить студентов с этапами проектирования электропривода, методикой выбора асинхронного двигателя по мощности, расчетом его статических и динамических характеристик в разомкнутой системе управления, а также с паспортными данными распространенных серий асинхронных двигателей.
Структура и содержание
Пособие начинается с введения, где подчеркивается важность электропривода в современных технологических установках и необходимость понимания его принципов для механиков и технологов. Далее следует основная часть, посвященная выполнению домашнего задания. Студентам предлагается выполнить расчет электропривода на основе заданных тахограммы движения и нагрузочной диаграммы механизма. Порядок выполнения задания включает в себя: предварительный выбор асинхронного двигателя, расчет и построение механических характеристик, расчет переходных процессов, определение времени изменения выходных параметров преобразователя частоты для ограничения пускового тока, оценку характера изменения скорости и момента в переходных процессах, определение потерь энергии, проверку двигателя по перегрузочной способности и нагреву, а также формулировку заключения о пригодности выбранного двигателя.
Пример выполнения задания
В качестве примера приводится подробный расчет статических и динамических характеристик электропривода для конкретного механизма. Пример включает в себя:
- Предварительный выбор двигателя: Определение номинального момента и мощности двигателя на основе нагрузочной диаграммы и тахограммы движения. Выбор двигателя из каталога на основе полученных расчетов.
- Расчет механических характеристик: Расчет естественных и регулировочных механических характеристик двигателя. Учитывается, что механические характеристики асинхронных двигателей нелинейны, поэтому используются аппроксимации.
- Расчет переходных процессов: Анализ различных переходных процессов, таких как пуск, увеличение скорости, наброс нагрузки и торможение. Рассматриваются уравнения движения и методы расчета для каждого процесса.
- Оценка потерь энергии: Определение потерь энергии в переходных процессах с использованием упрощенных формул.
- Проверка двигателя: Проверка двигателя по нагреву и перегрузочной способности с использованием метода эквивалентного момента.
Приложения и заключение
В приложении представлены варианты заданий, паспортные данные асинхронных двигателей серии 4А, а также таблицы с исходными данными для расчетов. Пособие завершается списком литературы, рекомендуемой для более глубокого изучения темы. Данное методическое пособие предоставляет студентам практическое руководство по расчету характеристик электропривода, способствуя формированию необходимых знаний и навыков для работы в данной области.
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
УДК 621.3 ББК 31.291 К78 К78 Рецензент В.Н. Енин Красовский А.Б. 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 c⃝ МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2011
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.
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
Похожие