Выбор двигателя постоянного тока для системы стабилизации скорости. Расчёт основных параметров для системы стабилизации скорости вращения двигателя и выбор способа управления двигателем в этой системе

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра Автоматики

Курсовая работа

по курсу «Технические средства автоматизации и управления»

 «Выбор двигателя постоянного тока для системы стабилизации скорости»

Вариант 07

Факультет:	АВТ
Группа:	АА-86	Преподаватель:	Русаков О.П.
Студент:	Первухин А.
Дата
выполнения:
Отметка о
защите:

Новосибирск, 2011

Содержание

Введение…………………………………………………………………………………..	3
1.Техническое задание…………………………………………………………………...	4-5
2.Предварительный выбор двигателя…………………………………………………..	6-7
3.Расчет и построение токов и моментов при пуске и торможении………………….	8-10
4.Проверка ДПТ по теплу, используя метод эквивалентного момента………………	11
5.Выбор способа управления……………………………………………………………	12
6.Составление математической модели системы……………………………………...	13-15
7.Механические характеристики………………………………………………………..	16-17
Вывод……………………………………………………………………………………..	18
Список литературы………………………………………………………………………	19

Введение

Современные системы автоматизации различных технологических процессов сложно представить без применения различных двигателей, решающих множество разноплановых задач.

Современный электропривод значительную долю времени работает в переходных режимах (изменение скорости вращения). Однако даже в стационарных режимах за счет возмущающих воздействий со стороны механизма довольно часты существенные колебания скорости.

При работе двигателя в переходных режимах технологический процесс, как правило, не реализуется или замедляется, что приводит к снижению кпд работы производства в целом, что приводит к убыткам.

Следовательно, основным требованием к работе двигателя в переходных режимах является время переходного процесса.

1.  Техническое задание

По заданным параметрам, представленным в табл.1, и моменту нагрузки выбрать ДПТ для системы стабилизации скорости.

Таблица 1 Заданные параметры для выбора двигателя

Порядковый номер интервала, i	1	2	3	4	5	6	7
Длительность интервала работы двигателя,	6	2	2	6	6	2	6
Частота вращения двигателя,	20	-30	40	-50	60	-70	80

Длительность паузы между интервалами работы двигателя:   =1,5 с

Момент нагрузки:                                                                           =0,25 Н*м

Тахограмма работы двигателя на основе исходных данных (таблица 1)

Рисунок – 1 Тахограмма работы ДПТ

2.  Предварительный выбор двигателя

Для предварительного выбора двигателя, рассчитаны следующие основные параметры ДПТ: среднеквадратичная мощность , максимальная частота вращения . Также основным параметром при выборе является момент нагрузки .

Полная мощность двигателя на интервале:  

Таблица 2 Полная мощность двигателя на интервалах работы двигателя

Порядковый номер интервала, i	1	2	3	4	5	6	7
Частота вращения двигателя,	20	-30	40	-50	60	-70	80
Полная мощность двигателя на интервале, , Вт	5	7,5	10	12,5	15	17,5	20

Время полного цикла работы двигателя:       

Среднеквадратичная мощность двигателя:   

Максимальная частота вращения двигателя:

По рассчитанным параметрам, наиболее подходящим для реализации системы стабилизации скорости вращения ДПТ, подходит двигатель СЛ-569К.

            Таблица 3 Параметры двигателя СЛ-569К

Тип двигателя		СЛ-569К
Номинальное напряжение	В	110
Номинальная мощность	Вт	36
Номинальный ток возбуждения	А	-
Номинальный ток якоря	А	0,8
Номинальная частота вращения	Об/мин	850
Номинальный вращающий момент	Н∙см	42
Момент инерции якоря	кг∙см2	2,7
Пусковой момент	Н∙см2	102
Статический момент трения	Н∙см	3,5
Сопротивление обмотки возбуждения		492
Сопротивление обмотки якоря	Ом	40
Коэффициент самоиндукции якоря		290

Номинальная частота вращения двигателя СЛ-569К:   

Максимальное требуемое значение частоты вращения: 80 рад/с

Выбранный двигатель является наиболее оптимальным для рассчитанных исходных данных.

 3. Расчет и построение токов и моментов при пуске и торможении 

Момент пуска и торможения:                  

Статический момент трения:                    

Расчетные формулы для времени пуска и торможения:

Таблица 4 Время пуска и торможения двигателя

Порядковый номер интервала, i	1	2	3	4	5	6	7
Частота вращения двигателя,	20	-30	40	-50	60	-70	80
Время торможения, , мс	4,66	6,99	9,32	11,64	13,97	16,30	18,63
Время пуска, , мс	9,16	13,73	18,31	22,89	27,46	32,04	36,62