Двухмассовая расчетная схема механизмов с поступательным движением рабочего органа

ГОУ ВПО

Уральский государственный горный университет

Кафедра Электрификации горных предприятий

Курсовая работа по теории электропривода.

(Драглайн ЭШ 65.100)

Выполнил: Вальгер П.И.

Группа: ЭГП-09

Проверил: Карякин А.Л.

Екатеринбург 2012

Содержание

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

Расчет механической части электропривода …………………………………………………………………………………………………….6

Расчет силовой части электропривода ………………………………………………..……………………………………………………………10

Расчет параметров регулятора момента (тока) в системе управляемый преобразователь-двигатель

(УП-Д)………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….14

Расчет параметров регулятора скорости в системе управляемый преобразователь-двигатель (УП-Д) на технический оптимум ………………………………………………………………………………………………………………………………………..19

Исходные данные:

Силовые модули главных электроприводов драглайна.

Экскаватор	Электропривод
подъем	тяга	поворот
ЭШ 65.100	4×(G-M1-M2)	3×(G-M1-M2)	3×(G-M1-M2)

Используемые в главных приводах драглайнов электрические машины.

Экскаватор	Электропривод
генератор	двигатель	генератор	двигатель	генератор	двигатель
ЭШ 65.100	ГПЭ-2500- - 750 УЗ	МПЭ- 1000- 630 УЗ	ГПЭ-2500- - 750 УЗ	МПЭ- 1000- 630 УЗ	ГПЭ-2500- - 750 УЗ	МПВЭ-450- -29 У3

Технические данные генераторов драглайнов.

Наименование параметра	Обозначение	Тип генератора
ГПЭ-2500-750 УЗ
1.Номинальная мощность, кВт	Pн
2.Номинальное напряжение, В	Uн
3. Номинальный ток, А	Iн
4.Номинальная частота вращения, об/мин	nн
5.Число пар полюсов	2p
6.Напряжение возбуждения, В	Uв
7.Ток возбуждения, А	Iв	31,8
8.Сопротивление при 15̊С, Ом: Обмотки якоря: Дополнительных полюсов: Обмотки возбуждения: Компенсационной обмотки:	Rя Rдп Rв Rко	0.00461 0.00073 4,14 0.0036
9.Число витков независимого возбужде-ния, вит.	W
10.Магнитный поток одного полюса, Вб×10-2	Фн	22,2

Технические данные двигателей драглайнов.

Наименование параметра	Обозначение	Тип двигателя
МПЭ- 1000- 630 УЗ	МПВЭ-450- -29 У3
1.Номинальная мощность, кВт	Pн
2.Номинальное напряжение, В	Uн
3. Номинальный ток, А	Iн
4.Номинальная частота вращения, об/мин	nн
5.Число пар полюсов	2p
6.Напряжение возбуждения, В	Uв
7.Ток возбуждения, А	Iв
8.Сопротивление при 15°С, Ом×10-3: Обмотки якоря: Дополнительных полюсов: Компенсационной обмотки:	Rя Rдп Rко	3,7 1,03 1,53	16.0 5.86 10.76
9.Момент инерции, кг м2	Jдв		3.25×103

Наименование параметра	Обозначение	Экскаватор
ЭШ 65.100
1.Емкость, м3	Е
2.Длина стрелы, м	Lc
3. Угол наклона стрелы, град	ω
4. Максимальный радиус разгрузки, м	Rpmax	97,6
5.Максимальная высота разгрузки, м	Hpmax	38,5
6.Макс.радиус черпания ,м	Rчmax	97,6
7.Масксимальная глубина черпания, м	Hчmax
8.Вес груженного ковша, кН	Gк+г
9.Момент статических сопротивлений приводу поворота, приведенный к оси центральной цапфы, кНм	Мст
10.Динамический момент инерции поворота платформы с ковшом на 2/3 вылета стрелы, тм2 с груженным ковшом с порожним ковшом	Jгр Jп
11.Диаметр каната, м	dk	0,08
12.Передаточное отношение механизмов подъема тяги поворота	iп iт iв	30,94 30,94 28,8
13. Радиус барабана лебедок, м	Rб	1,4
14.КПД механизмов подъема тяги поворота	ηп η т η в	0,84 0,84 0,94
15.Количество канатов в приводе	nk
16.Макс. усилие подъема ковша,мН	Fпmax	3,8
17. Максимальное усилие тяги ковша, мН	Fтmax	4,1
18.Скорость подъема ковша, м/с	υп
19.Скорость движения тягового каната,м/с	υт
20.Частота вращения поворотной платформы, с-1	ωп	0,128
21.Коэффициент ослабления поля	kоп	1,2
22.Мощность сетевого двигателя, кВт	Pc	4×2250
23.Подводимое напряжение, В	U

Параметры экскаваторов-драглайнов

Теория электропривода

«Расчет механической части электропривода»

Изучить методы расчета параметров механической части электропривода.

1. Задание по работе:

1. Изучить описание методики расчета параметров двухмассовой расчетной схемы механической части

электропривода.

2. Выполнить расчет параметров двухмассовой расчетной схемы механической части электропривода с

поступательным и вращательным движением рабочего органа для электромеханических систем приводов подъема ковша и поворота платформы заданного одноковшового экскаватора.

2. Решение:

Двухмассовая расчетная схема механизмов с поступательным движением рабочего органа.

2.1. Количество электродвигателей в приводе по данным табл. 1 для экскаватора-драглайна или по известной мощности генератора и двигателя для карьерного экскаватора.

4×(G-M1-М2)

Рис.1

Число электродвигателей – 8 шт.

2.2. Номинальная угловая частота вращения электродвигателя и номинальный момент:

2. 3. Коэффициентом превышения момента двигателя в переходных режимах пуска над номинальным λв пределах 1,8…2,0.

Задаюсь λ=2;

2.4. Стопорный момент всех электродвигателей в приводе:

2.5. Приведенный к валу двигателя момент инерции второй массы:

2.6. Коэффициент передачи передаточной функции звена «вторая масса» в именованных и относительных единицах:

2.7. Момент сил статического сопротивления, приведенный к валу двигателя, и относительное значение момента сил сопротивления:

2.8. Суммарный момент инерции электрических двигателей привода и жестко связанных с ним механизмов:

2.9. Коэффициент передачи передаточной функции звена «первая масса» в именованных и относительных единицах:

2.10. Жесткость упругого звена по известной длине каната, числу и диаметру канатов и модулю упругости. Коэффициент заполнения сечения стрелы и участка от головных блоков до ковша, расположенного на 2/3 длины стрелы. Для канатных механизмов экскаватора предварительно рассчитывают коэффициент линейной жесткости каната:

;

2.11. Жесткость упругого звена, приведенную к валу двигателя:

2.12. Параметры передаточной функции упругого звена в именованных и относительных единицах:

=9387,63

;

2.13. Коэффициент демпфирования колебаний в именованных и относительных единицах. Относительный момент инерции первой и второй масс как величина, обратная к коэффициентам передачи передаточных функций соответствующих звеньев (первая и вторая массы), представленные в относительных единицах.

2.14. Определите соотношение масс и частоту собственных колебаний (частоту резонанса) механической системы:

2.15. Расчетная схема двух массовой механической системы, элементная алгоритмическая структурная схема и преобразованная структурная схема по каналу M-ω₂:

Рис.3. По элементная алгоритмическая структурная схема.

Рис.4. Преобразованная структурная схема по каналу M-ω₂ .