Розробка системи електроприводу механізму циклічної дії

Класифікація електроприводів промислових механізмів. Основні положення щодо розрахунку і вибору електродвигунів. Розрахунок і побудова механічної характеристики асинхронного двигуна. Вибір й описання резервної релейно-контактної схеми управління приводом.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Реферат

Об'єкт проектування - електрообладнання механізму циклічної дії працюючого в повторно короткочасному режимі.

Мета роботи - розрахунок і вибір електродвигуна для приводу механізму, вибір регулюючого приладу, вибір релейної контакторної схеми керування.

Метод виконання - виконання розрахунків із застосуванням комп'ютерної техніки, використання таблиць, графіків і даних технічної літератури і довідників електротехнічного профілю.

У результаті виконаної роботи застосовуються сучасні енергозберігаючі двигуни. Тиристорні перетворювачі забезпечують економію електроенергії та ефективність роботи електроприводу.

Результати виконаної роботи можуть бути використані при дипломному проектуванні, а також при виконанні реальних проектних робіт при практичній діяльності на підприємствах.

Вступ

Електрифікація є основою будівництва економіки, грає важливу роль в розвитку всіх галузей промисловості. В арсеналі електричних засобів, що використовуються при електрифікації народного господарства, головну роль грають електричні машини, які широко використовуються, як в процесі виробництва електричної енергії, так і в процесі її споживання.

Електрична машина представляє собою електромеханічний пристрій, який здійснює взаємне перетворення механічної та електричної енергії.

В процесі споживання електричної енергії проходить її перетворення в інші види енергії (теплову, механічну, хімічну ). Близько 70% електричної енергії використовується для перетворення її в механічну. Це перетворення здійснюється електричними машинами - електродвигунами.

Електродвигуни - основний елемент електричного приводу робочої машини. Простота передачі електричної енергії дозволили широко використовувати в промисловості електричний привод робочих машин.

Електричні двигуни широко використовують на транспорті в якості тягових двигунів, що приводять в обертання колісні пари електровозів, електричних поїздів, тролейбусів та ін.

Електричні машини поділяються за принципом дії на: колекторні та безколекторні. Електричні машини різного принципу дії різняться як конструкцією так і робочими властивостями.

Колекторні машини використовуються, головним чином, для роботи на постійному струмі як в якості генераторів так і в якості двигунів. Лише колекторні машини малої потужності використовують для роботи в якості двигунів змінного струму.

Безколекторні машини поділяються на асинхронні та синхронні. Асинхронні машини поділяються на машини з фазним та коротко замкнутим ротором. Ці машини, працюють виключно на змінному струмі. Асинхронні машини використовують головним, чином в якості генераторів та двигунів.

Умови в яких працюють електричні машини класифікуються за рядом ознак:

- напрямок осі валу;

- навколишнє середовище.

В залежності від умов роботи випускаються машини різних конструктивних виконань.

Відкрите. Електричні машини, що не мають спеціальних пристроїв для запобігання від випадкового доторкання до частин, що обертаються та струмоведучих частин, а також від попадання в середину сторонніх речей.

Закрите. Електричні машини у яких внутрішня частина відокремлена від середовища оболонкою, що захищає внутрішні частини від попадання пилу, а також від випадкового доторкання до обертаючихся та струмоведучих частин.

Вибухозахищене. Електричні машини з одним із виконань допустимих для використання в вибухозахищених приміщеннях. Вибухозахищене виконання виключає можливість виникнення іскри та займання газів в незахищеній оболонці.

Для постачання приводів металургійного обладнання та інших стаціонарних установок використовують постійний струм з напругою 220 В, та змінний струм з напругою 380 В. Придатність двигуна для даного приводу визначається наступними факторами:

- навколишнім середовищем, умовами праці, вимогами до регулювання швидкості;

- відповідність механічних характеристик електричного двигуна вимогам приводу;

- нагрівом двигуна при роботі з даним приводом.

Мета даної роботи - навчитися розраховувати й обирати електродвигун для механізму циклічної дії, який працює в повторно-короткочасному режимі (S3). Найхарактернішим механізмом циклічної дії є механізм головного підйому мостового крану з двома ступенями максимального навантаження. До обраного двигуна необхідно обрати перетворювач, передбачаючий автоматизацію процесів пуску і гальмування, а також релейно-контакторну схему управління в якості резервної.

Виконання курсового проекту засновано і тісно пов'язано з дисциплінами, що вивчаються в технікумі такими як: електричний привод, електричні апарати, електричні машини, системи керування електричним приводом та іншими.

1. Загальна частина

1.1 Класифікація електроприводів промислових механізмів. Механізми циклічної дії

Метою розв'язання даного питання є визначення механізму циклічної дії і класифікація його згідно діючих нормативів.

Поставлені задачі - визначення електроприводу, класифікація електроприводів та класифікація виробничих механізмів.

Електроприводом називається машинний пристрій, що здійснює перетворення електричної енергії в механічну й забезпечує електричне керування, перетвореною механічною енергією.

Електропривод складається із двох основних частин:

1) силової частини, що включає електродвигун і пристрій для передачі механічної енергії робочому органу;

2) системи керування, що містить командні органи, пристрої для формування властивостей електропривода й захисні засоби.

Електропривод часто містить і перетворювачі електричної енергії (системи з перетворювачами частоти, вентильні установки, системи генератор-двигун й ін.).

При автоматичному керуванні електроприводом досягається висока продуктивність механізму й поліпшується якість продукції, що випускається.

З урахуванням історичного розвитку різноманітні електроприводи, що застосовувались у виробництві, можна розділити на три основних типи, а саме: груповий електропривод, одиночний і багатодвигунний.

Груповим електроприводом називається такий привід, у якому від одного електродвигуна за допомогою однієї або декількох трансмісій рух передається групі робочих машин. Такий привід іноді називають трансмісійним приводом. Внаслідок своєї технічної недосконалості цей тип приводу в цей час майже не використовується.

Одиночним електроприводом називається привід, що за допомогою одного електродвигуна надає руху окремій машині. Прикладами застосування одиночного електропривода є одношпиндельний свердлильний верстат, численні електроінструменти, а також інші прості металообробні верстати й різні нескладні механізми. У багатьох випадках привід здійснюється від електродвигуна спеціального виконання, що конструктивно представляє одне ціле із самим механізмом.

Багатодвигунним електроприводом називається привід, що складається з декількох одиночних електроприводів, кожний з яких призначений для приведення в дію окремих робочих елементів виробничого агрегату.

До числа машин і механізмів загальнопромислового застосування належить велика група промислових установок, що відрізняються значним різноманіттям конкретних різновидів. До числа найбільш важливих класифікаційних ознак належать призначення установки, її конструктивне виконання, область застосування й характер технологічного процесу.

По призначенню загальнопромислові установки розділяються на:

- підйомно-транспортні машини;

- землерийні машини;

- машини для транспортування рідких середовищ і газів, а також для стиску газів.

Кожна із цих груп містить машини, різні по конструктивному виконанню. До числа підйомно-транспортних, машин належать мостові, козлові й поворотні крани, перевантажувальні мости, кабель-крани, промислові маніпулятори й роботи, стаціонарні вертикальні й похилі піднімальні установки дискретної дії, канатні дороги, горизонтальні й похилі конвеєри, вертикальні ковшові транспортери й т.п.

По галузі застосування розрізняють машинобудівні, металургійні, гірські, будівельні, суднові й інші машини й установки, основні механізми яких можуть бути віднесені до числа загальнопромислових. При цьому в більшості випадків область застосування робить більш-менш значний вплив на конструктивне виконання машин.

По характеру технологічного процесу загальнопромислові механізми можна розділити на дві великі групи:

- механізми циклічної (перериваної) дії, робочий процес яких складається з повторюваних однотипних циклів;

- механізми безперервної дії, технологічний процес яких має безперервний характер.

Типовими прикладами перших можуть служити крани, шахтні підіймальні машини, ліфти, а других - ескалатори, землесоси, конвеєри. Характер технологічного процесу впливає на режими роботи електропривода й визначає головні вимоги, що висуваються до нього відносно потужності й перевантажувальної здатності, динамічних якостей, необхідності й точності регулювання...