ЕЛЕКТРИЧЕСКИ МАШИНИ И ЕЛЕКТРИЧЕСКО ПРИВОД

ЕЛЕКТРИЧЕСКИ МАШИНИ И ЕЛЕКТРИЧЕСКО ПРИВОД

Методическо ръководство за курсовия проект

по темата: "Изчисляване и избор на силовата секция на автоматизирано DC и AC задвижване"

за студенти в областта на обучението

15.03.04 - Автоматизация на технологичните процеси и производството,

профил 01 - Автоматизация на технологичните процеси и производството (добив и металургично производство)

(всички форми на обучение)

Г. Стари Оскол

ADK - асинхронен двигател с ротор с катерица;

AEP - автоматизирано електрическо задвижване;

DPT NV - DC двигател с независимо възбуждане;

PCh-ADK - система AEP „честотен преобразувател - асинхронен двигател с ротор с катерица-клетка“;

TP - тиристорен преобразувател;

TP-D - AEP система "тиристорен преобразувател - двигател";

ШИМ - модулация на широчината на импулса

Методическо ръководство за курсово проектиране на тема „Изчисляване и избор на силовата секция на електрическо задвижване на постоянен и променлив ток“ е предназначено за студенти в направление 15.03.04 - Автоматизация на технологичните процеси и производство, профил 01 - Автоматизация на технологични процеси и производство (минно и металургично производство) на всички форми на обучение.

Темата на този курсов проект е изборът на силовия агрегат на автоматизирано електрическо задвижване, както постоянен, така и променлив ток.

Задачата на курсовия дизайн е да консолидира теоретичния материал за курса "Електрически машини и електрическо задвижване".

По време на проектирането студентът ще трябва да работи компетентно с техническа литература, да използва стандартни изчисления и да изучава принципите на работа на електрически двигатели с променлив и постоянен ток и изискванията за електрическите задвижвания, създадени въз основа на тях.

Преди да започнете проектирането, е необходимо да усвоите твърдо теоретичния материал от лекционните курсове "Индустриална електроника", "Силова електроника" и "Електрически машини".

В резултат на курсовата работа студентът трябва да притежава следните компетенции:

  • способността за комуникация в устна и писмена форма на руски и чужди езици за решаване на проблеми на междуличностно и междукултурно взаимодействие (код на компетентност 0K-3),
  • способността да се използват съвременни информационни технологии, оборудване, приложен софтуер при решаване на проблеми на професионалната дейност (код на компетентността OPK-2);
  • способността да участва в разработването и практическото развитие на инструментите, системите за управление на производството, неговия жизнен цикъл и качество, при изготвянето на планове за развитие на новите технологии, при обобщаването и систематизирането на резултатите от работата (код на компетентността PC-17);
  • способността за натрупване на научна и техническа информация, вътрешен и чуждестранен опит в областта на автоматизацията на технологичните процеси и производството, автоматизирано управление на жизнения цикъл на продуктите, компютърни системи за управление на неговото качество (код на компетентност PC-18);
  • способност за провеждане на експерименти по дадени методи с обработка и анализ на резултатите от тях, съставяне на описания на извършените изследвания и изготвяне на данни за разработване на научни рецензии и публикации (код на компетентността PK-20).

Оценката, получена от студента в резултат на защитата на курсовия проект, зависи от пълнотата на формирането на горните компетенции, регламентирани от Федералния държавен образователен стандарт 3+ насоки 15.03.04 "Автоматизация на технологичните процеси и производството ", профил 01" Автоматизация на технологичните процеси и производството (минно и металургично производство) ".

- Оценката „отлично“ се поставя при условие, че всичките пет компетенции са напълно оформени;

- оценка „добър“ - при условие, че поне три компетенции са напълно оформени и поне две компетентности са частично оформени;

- оценка "задоволително" - при условие, че всичките пет компетенции са частично оформени.

Крайната цел на дизайна на курса е да се разработи силовата част на автоматизирано променливотоково задвижване съгласно системата "честотен преобразувател - асинхронен катерично-клетен двигател (PCh-ADK)" и силовата част на автоматизираното DC задвижване "тиристорен преобразувател - DC двигател с независимо възбуждане (TP-D) ".

В този случай разработката трябва да се извърши с обосновката за избора на електрически машини и преобразуватели и с обосновката за избора на метод за управление, който осигурява поддържането на постоянна скорост на въртене на вала на двигателя (посочена в задачата ) в различни (дадени) моменти.

Основните цели на курсовия проект са:

- запознаване на студента със съвременната практика на проектиране на електрически задвижвания,

- да научи правилно да избира силовата част на автоматизирано електрическо задвижване с DPT NV и ADK според системата, съответно TP-D и PCh-AD;

- да затвърди уменията за изчисляване и конструиране на естествени и изкуствени характеристики на електродвигателите в различни зони на регулиране и при различни режими на работа;

- да консолидира теоретичните познания за устройството на честотни и тиристорни преобразуватели;

- да научи студента да прилага придобитите знания при решаване на реален проблем, тъй като компетентният избор на силовия блок на електрическо задвижване е ключово условие за успешната работа на производствените механизми.

По този начин многофункционалната задача на този курс е да развие умения за решаване на инженерни проблеми в областта на електрическите задвижвания, работа със стандарти и справочни материали при избора на силов агрегат за електрическо задвижване, формирайки компетенциите, дадени в анотацията.

Курсовият проект трябва да се състои от два основни раздела:

- изчисляване и избор на силовата секция на автоматизирано електрическо задвижване (AED) на постояннотоков двигател с независимо възбуждане с тиристорен преобразувател (система TP-DP);

- изчисляване и избор на силовата част на автоматизирано електрическо задвижване (AED) на асинхронен двигател с катерица с честотен преобразувател (система PCh-ADK).

Първият раздел включва:

- Схема за регулиране на TP-D и нейното описание;

- Избор на мотор с постоянен ток,

- изборът на метода за свързване на намотката на котвата с намотката за възбуждане със задължително привеждане на схемата на свързване на ОП с ОФ;

- изграждане на природните характеристики на DCT,

- изграждане на изкуствени характеристики с предварително определяне на регулационни зони и методи на регулиране;

- разумен избор на тиристорен преобразувател със задължително представяне на основната или структурна схема на преобразувателя;

- разумен избор на тахогенератор.

Вторият раздел се състои от следните подраздели:

- Схема за управление на PCh-IM и нейното описание;

- избор на асинхронен двигател с ротор с катерица;

- изграждане на неговите природни характеристики,

- изграждане на изкуствени характеристики с предварително определяне на регулационни зони и методи на регулиране;

- избор на честотен преобразувател и система за управление със задължително представяне на структурната схема на преобразувателя;

- разумен избор на пълно асинхронно задвижване с изграждане на изкуствени характеристики с предварително определяне на зоните за регулиране и методите на регулиране;

Първоначалните данни за изпълнението на проекта са посочени в Приложение 1, Приложение 2 и Приложение 3. Те се избират в съответствие с номера на опцията, предложен от ръководителя на проекта, и се съставят във формуляра за издаване на задание за курс проект (виж приложение 4).

Началото на курсовия проект е "Въведение", в което е необходимо да се разкрие концепцията за модерно електрическо задвижване, да се опишат накратко съвременните тенденции в неговото развитие и да се обоснове актуалността на темата на този курсов проект.

Логичното заключение на проекта е "Заключението", в което е необходимо да се направи заключение относно резултатите от курсовия проект.

Списъкът с източници на информация се поставя след заключението и също е номериран.

Ако има приложения за курсовия проект, те се поставят след списъка с източници на информация, номерирани, но те не са включени в общия списък на проектните листове.

Схема за регулиране на TP-D

Фигура: 1.1. Функционална схема на двуконтурно подчинено регулиране според системата TP-D

Опишете горната функционална схема на регулиране на TP-D (вижте фиг. 1.1).

Посочете как се прилага този AED с DPT NV и опишете накратко всеки елемент от веригата.

Определете как се регулира скоростта на двигателя (по зона).

Избор на DPT NV

Въз основа на дадените стойности на моментите и времената (Приложение 1) и като се вземе предвид промяната в натоварването, показана на диаграмата (Приложение 3), изградете времева диаграма на моментите за даден механизъм. Определете кои моменти в тази диаграма са непроменени през съответните интервали от време и кои променят стойността си. За да въведете посочените елементи в курсовия проект, създайте таблица и фигура, използвайки данните от приложения 1 и 3.

Определете продължителността на включването съгласно формулата 1.1 и според резултата посочете режима на работа.

PV =; (1.1)

Определете еквивалентния момент по формула 1.2.

Meq = H * m; (1.2)

където Mi - момент в определен период от време,;

ti - продължителност на даден интервал от време, сек;

Σtwork - общо време на работа на двигателя, сек;

Σtnause - общо време на пауза в работата, сек.

- коефициент, отчитащ продължителността на включен двигател.

Коефициентът трябва да бъде избран от таблица 1.1.