Выбор двигателя постоянного тока для системы стабилизации скорости

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧЕРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

КАФЕДРА АВТОМАТИКИ

Курсовой проект

по курсу «Технические средства автоматики»

«Выбор двигателя постоянного тока для системы стабилизации скорости»

Факультет: АВТ

Группа:  АА-46                                                                              

Студент:                                                                                           Преподаватель:

Гибадуллин А.О.                                                                             Русаков О.П.

Новосибирск

2007

Содержание

I.            Задание к проектированию. 3

II.           Исходные данные. 4

III.         Предварительный выбор двигателя постоянного тока. 5

IV.       Расчет  и построение диаграмм токов и моментов при пуске, торможении и установившемся движении. 7

V.        Оценка тепловой нагрузки двигателя постоянного тока. 10

VI.       Выбор способа управления двигателем. 11

VII.       Составление математической модели технической системы. 13

VIII.      Выбор параметров усилителя мощности. 13

IX.         Механические характеристики двигателя. 14

X.        Моделирование динамических процессов в технической системе. 15

Заключение. 17

Список литературы. 18

I.  Задание к проектированию.

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

Порядок выполнения работы:

1.  На основании тахограмм и момента нагрузки ():

1.1  Выбрать способ управления двигателем;

1.2  Рассчитать среднеквадратичную мощность и сделать предварительный выбор двигателя. При необходимости применить редуктор (мультипликатор). При расчете КПД редуктора принять равным 75%.

2.  Рассчитать и построить диаграммы токов и моментов при пуске, торможении и установившемся движении (принять момент пуска и торможения двигателя ).

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

4.  Составить математическую модель технической системы, включая усилитель мощности и выполнить оценку параметров модели.

5.  Рассчитать и построить механические характеристики двигателя для всех режимов его работы.

6.  Выполнить моделирование динамических процессов в технической системе (частота вращения, момент двигателя, ток).

II.  Исходные данные.

Исходные данные задавались исходя из двух последних цифр зачетки – NL. Исходя из этого N=1, L=5, а задание следующее:

Частота вращения двигателя Ω (рад/с) (таблица 1):

Таблица 1.

Длительность интервала работы двигателя при соответствующей частоте вращения из таблицы 2.

Таблица 2.

Длительность паузы t_п=1,7 с.

Момент нагрузки М_наг= 20 Н*см=0.20 H*m.

Рис. 1. Тахоргамма частоты вращения ДВТ.

III.  Предварительный выбор двигателя постоянного тока

Согласно Рис. 1 общее время работы двигателя будет составлять:

 c.

Для предварительного выбора ДПТ необходимо на основании тахограммы механизма (Рис. 1) и его момента нагрузки  рассчитать среднеквадратичную мощность двигателя:

,  и  , значит

,где  - полная механическая мощность, развиваемая двигателем в интервал времени .

Таблица 3.

Вт.

Частота вращения двигателя в радианах в секунду (рад/с) выражается в оборотах в минуту (об/мин) следующим образом:

,

Максимальная частота вращения, развиваемая ДПТ должна быть равна:

.

При выборе ДВТ необходимо чтобы выполнялись следующие условия:

-  среднеквадратичная мощность   двигателя не должна быть больше номинальной  ;

Вт  ⇒ ,

-  нагрузочный момент М_наг не должен быть больше номинального М_наг.н:

М_наг=0.2 H*m ⇒