Выбор двигателя постоянного тока для системы стабилизации скорости по заданной тахограмме и моменту нагрузки

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Новосибирский Государственный Технический Университет

Кафедра Автоматики

Курсовая работа по курсу

«ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА СИСТЕМ АВТОМАТИКИ  И УПРАВЛЕНИЯ»:

Выбор двигателя постоянного тока для системы стабилизации скорости.

Факультет: АВТ

Группа: АА-27

Студент: Боймельштейн Ю.

Преподаватель: Русаков О.П.

        Вариант: 15

Отметка о защите:

Новосибирск

2005г.

Содержание:

Стр.

Задание к проектированию............................................................................................. 3

Исходные данные……………………………………………………………………………3

1. Предварительный выбор двигателя........................................................................... 4

2. Построение диаграмм токов и моментов при пуске, торможении и установившемся движении......................................................................................... 6

3. Оценка тепловой нагрузки машины.......................................................................... 9

4. Выбор способа управления двигателем………………………………………………..10

5.Оценка динамических параметров двигателя и усилителя мощности………………..11

Заключение………………………………………………………………………………….14

Список литературы.................................................................................................................................... ….15

Задание к проектированию

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

1.  На основании тахограмм и момента нагрузки 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 равным трем моментам нагрузки).

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

4.  Выбрать и обосновать способ управления двигателем.

5.  Разработать функциональную схему управления двигателем.

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

В пояснительной записке привести:

1.    Графики частоты вращения, тока и момента двигателя.

2.    Функциональную схему управления двигателем.

3.    Динамическую модель двигателя с параметрами.

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

NL-15

Таблица 1.Текущая частота вращения двигателя W_i  и длительность интервала работы t_иi  двигателя при частоте вращения W_i

N	W1	W2	W3	W4	W5	W6	W7
1	50	100	150	-100	-50	50	-100
L	tи1	tи2	tи3	tи4	tи5	tи6	tи7
5	2	3	2	3	2	3	2

Длительность паузы в работе двигателя равна для N - нечетных - t_п =1,5 сек.

Момент нагрузки –момент сухого трения  М_наг=35 Н*см=0.35Н*м.

1. Предварительный выбор двигателя

Тахограмма показана на рис. 1.

рис.1

Общее время работы двигателя:

.

Максимальная скорость вращения:

.

Рассчитаем среднеквадратичную мощность двигателя:

Е = К·Ф·W

М_наг = К·Ф·I_я

Р = Е·I_я = М_наг·W

P1	P2	P3	P4	P5	P6	P7
17.5	35	52.5	35	17.5	17.5	35

  Вт

.

Необходимо выбрать двигатель, удовлетворяющий условиям:

- среднеквадратичная мощность двигателя не должна быть больше номинальной;

- нагрузочный момент не должен быть больше номинального;

- заданный тормозящий (пусковой) момент не должен превышать пусковой момент двигателя, определенный производителем.

Выбираем двигатель постоянного тока СЛ-621. 

Таблица 2.Основные технические данные двигателя постоянного тока серии СЛ-621

Номинальное напряжение, В	110
Номинальная мощность, Вт	172
Номинальный ток возбуждения, А	0.16
Номинальный ток якоря, А	2.3
Номинальная частота вращения, об/мин	2400
Номинальный вращающий момент, Н*м	0.7
Момент инерции якоря, кг*см2	6.75
Пусковой момент, Н*м	1.25
Статический момент трения, Н*м	0.038
Сопротивление обмотки возбуждения, Ом	560
Сопротивление обмотки якоря, Ом	3
Коэффициент самоиндукции якоря	35