Контрольная работа по электрическим аппаратам

ПРИМЕР ОФОРМЛЕНИЯ РАСЧЁТНОЙ ЧАСТИ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ

Защищённые, параллельного возбуждения с регулированием частоты вращения

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

Задание.

Разработать принципиальную электрическую схему управления реверсивного электропривода с двигателем постоянного тока параллельного возбуждения на электрических аппаратах с использованием электромагнитных реле, контакторов, магнитного пускателя, реостатов, резисторов, диодов и других элементов.

Условия:

– автоматический пуск электродвигателя схемой управления осуществляется в три ступени в функции: тока, времени, скорости или Э.Д.С., – в соответствии своего варианта;

– динамическое торможение электропривода должно происходить после нажатия на кнопку стоп в одну ступень;

– выполнить описание работы схемы управления;

– выполнить расчёт (в соответствии прилагаемого примера) для трёхступенчатого пуска электродвигателя;

– по справочной литературе на основании расчётов произвести выбор электрических аппаратов для разработанной принципиальной электрической схемы и заполнить спецификацию с соблюдением ЕСКД и стандартов.

Примечание. Разработанная схема управления должна обязательно иметь

следующие виды защит: максимально-токовую, тепловую или от перегрузки, нулевую, от обрыва поля и перенапряжения, блокировки.

В конце контрольной работы должно быть заключение или выводы, а также

список используемой литературы.

Паспортные данные на электродвигатель указаны в таблице 1 и выбираются в соответствии со своим вариантом, соответствующим номеру фамилии по журналу.

Момент сопротивления на валу двигателя принять М_С=0,5·М_н для всех вариантов задания.

Таблица 1

Двигатели постоянного тока продолжительного режима типа П, U_Н=220В

Пуск в функции	Вариант №	Тип машины	Pн	Iн	nн	rя+rДП	rпар	Iн возб	nmax	Момент инерции якоря J
кВт	А	об/мин	Ом	Ом	А	об/мин	кг·м^2
Тока		П11	0,13	1,0		–	–	–		0,0125
Врем.		0,7	4,3		5,3		0,27
Скор.		П12	0,2	1,4		26,8		0,23		0,015
Э.д.с.		1,0	6,0		3,29
Тока		П21	0,3	2,0		16,6		0,24		0,042
Врем.		0,7	4,3		6,75		0,30
Скор.		П22	0,3	0,95		14,3		0,25		0,052
Э.д.с.		1,0	5,9		4,17		0,25
Тока		П31	0,45	2,9		9,48	6,05	0,29		0,09
Врем.		1,5	8,7		2,455		0,38
Скор.		П32	0,7	4,2		4,98		0,31		0,116
Э.д.с.		2,2	12,0		1,205		0,49
Тока		П41	1,0	6,8		5,35		0,60		0,15
Скор.		3,2	18,4		1,032		0,84
Врем.		П42	1,5	9,75		2,92		0,69		0,18
Э.д.с.		4,5	25,4		0,78		0,73
Тока		П51	2,2	13,6		1,91		0,99		0,35
Скор.		6,0	33,2		0,472		1,27
Врем.		П52	3,2	19,0		1,073		0,91		0,40
Э.д.с.		8,0	43,5		0,269		1,11
Тока		П61	4,5	26,0		0,76		0,77		0,56
Скор.		11,0	59,5		0,187		1,25
Врем.		П62	6,0	33,5		0,531		1,08		0,65
Э.д.с.		14,0	73,5		0,1275		1,44
Тока		П71	7,0	42,5		0,546		1,49		1,4
Скор.		19,0	103,0		0,1235	36,8	2,04
Врем.		П72	10,0	58,0		0,357	92,5	1,69		1,6
Э.д.с.		12,5	78,0		0,237		1,46
Тока		П81	14,0	79,0		0,244		1,77		2,7
Скор.		19,0	105,0		0,144	96,2	1,64
Э.д.с.		П82	25,0	133,0		0,081	40,4	3,89		3,1
Тока		42,0	218,0		0,0462	40,4	3,89
Скор.		П91	19,0	106,0		0,198		3,57		5,9
Врем.		32,0	171,0		0,0666	35,8	4,39
Э.д.с.		П92	25,0	136,0		0,111	48,4	3,25		7,0
Тока		75,0	381,0		0,0138	31,8	4,94
Скор.		П101	42,0	222,0		0,049	37,8	4,16		10,3
Врем.		100,0	508,0		0,0131	37,8	4,16
Э.д.с.		П102	42,0	223,0		0,0225	32,5	4,84		12,0
Тока		125,0	632,0		0,079	32,5	4,84
Скор.		П111	75,0	387,0		0,0236		5,61		20,4
Врем.		160,0	809,0		0,0638		5,61
Э.д.с.		П112	70,0	361,0		0,0262		6,55		23,0
Тока		125,0			0,0102		6,55

Технические данные электрической машины

Таблица 2

Тип машины	Обозначение на схеме	Pн	Uн	Iн	ωн	Rя	Rдп	η	Rш	J
кВт	В	А	Рад/сек	Ом	Ом	%	Ом	кг·м^2
П-22	М			11,7		0,72	0,116			0,014

Момент сопротивления на валу двигателя М_С=2 Н·м.

Федеральное агентство по образованию

Вологодский государственный технический университет

Кафедра: Управляющих и

вычислительных систем

Разработка системы управления автоматического пуска в две ступени электропривода с двигателем постоянного тока параллельного возбуждения в функции тока и динамическое торможение при остановке с использованием контактных электрических аппаратов

Выполнил: студент гр. ЗЭО-41

Кузнецов А. Н.

Проверил: Согласов В.И.

Вологда 2007

Цели работы: Изучение принципа ступенчатого пуска и динамического торможения электропривода и освоение типовой методики: расчёта характеристик и основных элементов системы управления, выбор релейно-контакторных аппаратов и защиты, а также приобретение навыков разработки принципиальной электрической схемы управления с использованием различных электрических аппаратов.

Рис. 1. Принципиальная электрическая схема электропривода

РАСЧЁТНАЯ ЧАСТЬ

Определим конструктивную постоянную величину электрической машины постоянного тока

Номинальный момент М_н с учётом этого коэффициента

Задаёмся максимальным пусковым током переключения I₁ =20А в допустимых пределах, с учётом которого можно определить пусковой момент М₁

В относительных единицах М₁ и R_дв = R_Я + R_ДП;

R_g^*=R_дв/R_Н; R_Н=U_H/I_H;

Сопротивления ступеней пускового реостата

Сопротивления секций пускового реостата

Для определения величины тормозного сопротивления воспользуемся выражением

где R_дв=R_я+R_дн=0,72+0,116=0,836 Ом;

Задаёмся допустимым тормозным моментом М_Т=12 Н·м и вычислим сопротивление динамического торможения R_Т

Постоянные времени для i-ых ступеней

Угловые скорости электропривода для моментов М₂ и М_С для i-ых ступеней пусковой диаграммы

Время торможения и разгона на i-ой ступени

Результаты вычислений

Форма №1

№ i-ой ступени	Ra	TM	ωнач	ωкон	ωС	T	ω	Mнач	М
Размерность	Ом	с	Рад/с	Рад/с	Рад/с	с	Рад/с	H·м	H·м
0 естественная характеристика	0,836	0,03	141,2	154,8	162,9	0,0054 0,0108 0,0162 0,0216 0,029	144,5 147,2 149,4 151,3 154,6	13,2	10,5 8,7 6,0 3,6 2,0
искусственная характеристика	2,13	0,07	101,7	141,2	156,9	0,018 0,036 0,054 0,072 0,09	114,2 123,9 131,4 137,2 141,6	13,2	10,6 8,7 7,1 6,0 5,2
искусственная характеристика	5,44	0,17		101,7	141,2	0,044 0,088 0,1320 0,176 0,22	32,2 57,1 76,2 91,1 102,5	13,2	10,5 8,7 7,2 6,0 5,2
искусственная характеристика	6,74	0,22	162,9		-26	0,062 0,124 0,186 0,248 0,43	116,5 81,5 55,1 35,2 0,75		1,4 0,9 0,7 0,5 0,01

Переходные характеристики пуска и торможения электропривода для скорости и момента строятся по следующим формулам:

ВЫВОДЫ!

Пример оформления спецификаций

Рис. 2. Механические статические характеристики

при пуске и динамическом торможении

Рис. 3. Переходные процессы момента и скорости

при пуске и динамическом торможении

Дата добавления: 2014-12-25