Разработка структурных схем элементов электромеханической системы

Элементы СУ

Разработка электрической схемы системы управления пуском и торможением двигателя

Торможение

Запуск двигателя

Для обеспечения пуска двигателя функцией времени (в соответствии с заданием) вводим реле времени:

КТ1, КТ2, КТ3 – обеспечивают задержку времени при выводе из работы ступеней пускового резистора (R1, R2, R3).

Для обеспечения динамического торможения вводим резистор RT включенного параллельно якорю двигателя через силовой контакт контактора КМ6.

Процесс электрического торможения заканчивается при приближении к нулю при этом необходимо отключать контактор КМ6.

В соответствии с заданием отключение контактора КМ6 производится функцией тока. Для этого в цепь резистора RT включаем реле тока KA.

Все элементы системы управления делим на три группы:

- исполнительные элементы (контакторы КМ1-КМ6);

- командные элементы (кнопки SB1-SB3, КА);

- промежуточные элементы (реле времени КТ1-КТ4).

2.2.2 Для защиты силовой цепи от К3 вводим автоматический выключатель (QF), а для защиты системы управления вводим предохранители (FU1, FU2).

2.2.3 Для защиты электродвигателя от длительной перегрузки вводим тепловое реле (КК).

2.2.4 Для защиты катушек контактора и обмотки возбуждения двигателя от коммутационных перенапряжений вводим обратные винтили (VD1-VD10).

2.2.5 Для ограничения в процессе эксплуатации придельных перемещений вводим конечные выключатели в систему управления (SQ1, SQ2).

2.2.6 Для недопустимости одновременного срабатывания контакторов КМ1 и КМ2 вводим электрическую блокировку, с помощью контактов этих пускателей (КМ2.4; KM1.4).

2.2.7 В электрическую схему вводим электрическую блокировку о недопустимости одновременной работы тормозного пускателя (КМ6) и рабочего контактора (КМ1 или КМ2), это выполняется последовательно включенными контактами контакторов (КМ1.6; КМ2.6).

Вероятность безотказной работы системы автоматизированного управления (САУ) в курсовой работе по заданию считаем, t=1500 часов.

3.1 Контакторы КМ1, КМ2

Структурная схема для расчета надежности КМ1 (или КМ2) примет вид:

Рисунок 3.1 – Структурная схема КМ1 (или КМ2)

3.1.1 Вероятность безотказной работы одного контактора рассчитывают по формуле:

или

где [Л1] – интенсивность отказов одного контактора, [1/ч].

Вероятность безотказной работы 1 контактора (КМ1 или КМ2) для времени t = 1000часов:

3.1.2 Вероятность безотказной работы контакторов КМ1 и КМ2 работающих на включение и отключение цепи:

Вероятность безотказной совместной работы контакторов КМ1, КМ2:

3.2 контакторы КМ3- КМ6

Вероятность безотказной работы КМ3 – КМ6

Вероятность безотказной работы группы контакторов КМ3 – КМ6

3.3 Реле времени

Используем пневматическое реле времени РПВ-110.

Интенсивность отказов реле

Вероятность безотказной работы рассчитывается по экспонентному закону:

При наличии 4 реле времени вероятность безотказности всех реле составляют:

3.4 Силовой резистор (3 секции, проволочный, мощный)

3.5 Тормозной резистор

3.6 Двигатель постоянного тока

Слабые элементы по надежности:

- подшипниковый узел(ПУ);

- коллекторно-щеточный узел(КЩУ);

- обмотка якоря(ОЯ);

- обмотка возбуждения(ОВ).

Структурная схема расчета надежности ДПТ:

ПУ

КЩУ

ОЯ

ОВ

Рисунок 3.2 - Структурная схема надежности ДПТ

3.6.1 Подшипниковый узел

Вероятность безотказной работы определяется с помощью распределения Вейбулла:

где – параметр определяющий масштаб;

к = 1,25 – параметр асимметрии распределения.

тогда для t = = 1500 часов

для двух узлов

3.6.2 Коллекторно-щеточный узел

Вероятность безотказной работы узла для времени t= определяется с помощью центрированной функции Лапласа:

где = 5000 ч – математическое ожидание безотказной работы;

= 1500ч – среднеквадратичное отклонение ожидания;

F – функция [сборник задач Кузнецова, таблица 1].

Определяем аргумент:

По таблице находим функцию

тогда:

3.6.3 Обмотка якоря(ОЯ) двигателя

Вероятность безотказной работы ОЯ вычисляется с помощью центрированной и нормированной логарифмической функции Лапласа:

где M – логарифм математического ожидания;

- логарифм среднеквадратичного отклонения.

Пример в расчете:

М = 8,7; = 1,03

Тогда получим:

= 0,5 – F(-1,3597) =

= 0,5 – (-0,4131) = 0,91

3.6.4 Обмотка возбуждения (ОВ) двигателя

Вероятность безотказной работы ОВ рассчитывается в соответствии с экспоненциальным законом распределения:

Примем:

1/ч

Результирующая вероятность безотказной работы ДПТ при

t=

Дата добавления: 2015-04-30