Разработка технического предложения о возможности реализации системы электропривода по требованиям технического задания. Расчет параметров и выбор наиболее подходящего двигателя постоянного тока (ДПТ), выбор и моделирование способа управления ДПТ, анализ результатов моделирования

Министерство образования РФ

Федеральное агентство по образованию

Новосибирский Государственный Технический Университет

Кафедра Автоматики

Разработка технического предложения

о возможности реализации системы

электропривода по требованиям

технического задания

Вариант:    01

Факультет: АВТ                                                    Преподаватель:   Русаков О.П.

Группа:      АА- 38                                     

Студент:    Белик А.С.

Дата сдачи: 22.12.06г.

Отметка о защите:

Новосибирск, 2006

Содержание

Введение. 3

1.1. Техническое задание. 3

1.2. Порядок выполнения работы.. 3

2. Предварительный выбор двигателя постоянного тока. 4

3. Построение диаграмм токов и моментов при пуске, торможении и установившемся движении. 5

4. Оценка тепловой нагрузки машины.. 7

5. Выбор способа управления частотой вращения  двигателя. 8

6. Оценка параметров динамической модели двигателя и усилителя мощности. 10

Выводы.. 14

Список литературы.. 15

Введение

Современный электропривод значительную долю времени работает в переходных режимах, т. е. при изменяющейся скорости. Однако даже в стационарных режимах за счет возмущающих воздействий со стороны механизма довольно часты существенные колебания скорости. В переходных режимах пуска или торможения электропривода производственный процесс рабочей машины, как правило, либо не реализуется вовсе, либо протекает в заниженном темпе. Соответственно производительность рабочего органа в значительной мере зависит от быстроты протекания переходных процессов, и минимизация их длительности часто дает существенный выигрыш в выпуске изготовляемой продукции. Колебания скорости в стационарном режиме влияют на качество продукции, что вынуждает прибегать к стабилизации скорости.

Цель: Необходимость правильного выбора двигателя, его технических характеристик и оптимальной реализации способа управления двигателем.

Основные задачи: Расчет параметров и выбор наиболее подходящего двигателя постоянного тока (ДПТ), выбор и моделирование способа управления ДПТ, анализ результатов моделирования.

Средства для решения основных задач: Вычислительная среда MatLab 6.5, Simulink 5.0.

1.1. Техническое задание

По заданным параметрам, представленных табл.1, и моменту нагрузки выбрать тип и мощность ДПТ для системы стабилизации скорости.

Таблица 1. Задание на курсовую работу

По заданной тахограмме и моменту нагрузки выбрать тип и мощность двигателя постоянного тока (ДПТ) для системы стабилизации скорости.

Момент нагрузки: момент сухого трения .

Длительность интервала работы ДПТ  при частоте вращения  приведены в табл.1. Длительность паузы в работе ДПТ

1.2. Порядок выполнения работы

1.2.1. На основании тахограмм и момента нагрузки М_наг рассчитать среднеквадратичную мощность и сделать предварительный выбор двигателя. При необходимости применить редуктор (мультипликатор). При расчете КПД редуктора принять равным 0,75.

1.2.2. Рассчитать и построить диаграммы токов и моментов при пуске, торможении и установившемся движении (принять М_торм = 3,5 М_наг).

1.2.3. Выполнить проверку выбранного двигателя по теплу, используя метод эквивалентного тока или момента.

1.2.4. Выбрать и обосновать способ управления двигателем.

1.2.5. Разработать математическую модель схемы управления двигателем.

1.2.6. Выполнить оценку параметров динамической модели двигателя и усилителя мощности.

2. Предварительный выбор двигателя постоянного тока

Основные расчетные соотношения

Полная длительность цикла работы ДПТ:

.

Рис. 1. Тахограмма  частоты вращения ДПТ

Для предварительного выбора ДПТ необходимо на основании тахограмм и  необходимо рассчитать среднеквадратичную мощность двигателя:

, где       – полная механическая мощность, развиваемая двигателем в интервал времени , причем .

Таблица 2. Мощность на i - ом интервале

Частота вращения двигателя в оборотах в минуту выражается через частоту вращения в радианах в секунду следующим образом:

.

Максимальная скорость, развиваемая ДПТ должна быть не меньше

.

Учитывая такие параметры ДПТ как ,  и , можно выбрать двигатель типа СЛ-571К, обладающий следующими основными техническими характеристиками: