Теория электропривода
Практическая работа № 2 «Расчет механической части электропривода»
Цель работы: 1) изучение методов расчета параметров механической части
электропривода.
1. Задание по работе:
1. Изучите описание методики расчета параметров двухмассовой расчетной схемы механической части
электропривода.
2. Выполните 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. Тип
экскаватора определяет преподаватель.
3. Составьте отчет по работе.
2. Указания по выполнению:
2.1 Двухмассовая расчетная схема механизмов с поступательным движением рабочего органа.
1. Количество электродвигателей в приводе по данным [1], табл. 1 для экскаватора-драглайна или по известной мощности генератора и двигателя для карьерного экскаватора.
2×(G-M1-М2)
Число электродвигателей в моем варианте – 4 шт.
2. Номинальная угловая частота вращения электродвигателя и номинальный момент ([1], выражение (2.40)).
3. Коэффициентом превышения момента двигателя в переходных режимах пуска над номинальным λв пределах 1,8…2,0.
Задаюсь λ=1,9;
4. Стопорный момент всех электродвигателей в приводе(выражение (2.45)).
5. Определил по данным из табл. 8 или 9 приведенный к валу двигателя момент инерции второй массы (выражение (2.57)).
6. Определил коэффициент передачи передаточной функции звена «вторая масса» в именованных и относительных единицах (выражение (2.60), (2.61)).
7. Рассчитал момент сил статического сопротивления, приведенный к валу двигателя, и относительное значение момента сил сопротивления (выражение(2.59а), буква у номера означает следующее выражение за тем, у которого имеется номер).
8. Определил по данным из табл. 6 или 7 суммарный момент инерции
электрических двигателей привода и жестко связанных с ним механизмов
(выражение (2.48)).
9. Определил коэффициент передачи передаточной функции звена «первая масса» в именованных и относительных единицах (выражение (2.47) и (2.48а)).
10. Рассчитал 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 (выражение (2.56)).
Для канатных механизмов экскаватора предварительно рассчитывают коэффициент линейной жесткости
каната:
;
11. Рассчитайте жесткость упругого звена, приведенную к валу двигателя
(выражение (2.56б)).
12. Рассчитайте параметры передаточной функции упругого звена в именованных и относительных единицах (выражения (2.52) и (2.58)).
;
13. Определите коэффициент демпфирования колебаний в именованных и относительных единицах (выражение (2.55)). Для расчета относительного значения коэффициента демпфирования найдите относительный момент инерции первой и второй масс как величину, обратную к коэффициентам
передачи передаточных функций соответствующих звеньев (первая и вторая массы), представленных в относительных единицах.
Из пункта (12)
14. Составьте расчетную схему двух массовой механической системы, по элементную алгоритмическую структурную схему и преобразованную структурную схему по каналу M-ω2 .
15. Определите соотношение масс ϒ=( J1 + J 2 ) / J1 = Jсуммарная/ J1 и частоту собственных колебаний (частоту резонанса) механической системы (2.53).
Силовые модули главных электроприводов драглайна.(Приложение 1)
Экскаватор |
Электропривод |
||
подъем |
тяга |
поворот |
|
ЭШ 25.100 |
2×(G-M1-M2) |
2×(G-M1-M2) |
2×(G-M1-M2) |
Используемые в главных приводах драглайнов электрические машины.(Приложение 2)
Экскаватор |
Электропривод |
|||||
генератор |
двигатель |
генератор |
двигатель |
генератор |
двигатель |
|
ЭШ 25.100 |
ГПЭ-1700- - 1000 УЗ |
МПЭ- 800- 800 УЗ |
ГПЭ-1700- - 1000 УЗ |
МПЭ- 800- 800 УЗ |
ГПЭ-1700- - 1000 УЗ |
МПВЭ-450- -29 |
Технические данные генераторов драглайнов.(Приложение 3)
Наименование параметра |
Обозначение |
Тип генератора |
ГПЭ-1700-1000 УЗ |
||
1.Номинальная мощность, кВт |
Pн |
1700 |
2.Номинальное напряжение, В |
Uн |
900 |
3. Номинальный ток, А |
Iн |
1890 |
4.Номинальная частота вращения, об/мин |
nн |
1000 |
5.Число пар полюсов |
2p |
6 |
6.Напряжение возбуждения, В |
Uв |
88 |
7.Ток возбуждения, А |
Iв |
31 |
8.Сопротивление при 15̊С, Ом: Обмотки якоря: Дополнительных полюсов: Обмотки возбуждения: Компенсационной обмотки: |
Rя Rдп Rв Rко |
0.00294 0.000441 2.0 0.0019 |
9.Число витков независимого возбужде-ния |
W |
170 |
10.Магнитный поток одного полюса, Вб×10-2 |
Фн |
19.41 |
Технические данные двигателей драглайнов.(Приложение 4)
Наименование параметра |
Обозначение |
Тип двигателя |
|
МПЭ- 800-800 УЗ |
МПВЭ-450-29 УЗ |
||
1.Номинальная мощность, кВт |
Pн |
800 |
450 |
2.Номинальное напряжение, В |
Uн |
440 |
370 |
3. Номинальный ток, А |
Iн |
1940 |
1470 |
4.Номинальная частота вращения, об/мин |
nн |
800 |
29 |
5.Число пар полюсов |
2p |
6 |
10 |
6.Напряжение возбуждения, В |
Uв |
176 |
154 |
7.Ток возбуждения, А |
Iв |
7.8 |
50 |
8.Сопротивление при 15°С, Ом×10-3: Обмотки якоря: Дополнительных полюсов: Компенсационной обмотки: |
Rя Rдп Rко |
2.99 0.685 2.1 |
16.0 5.86 10.76 |
9.Момент инерции, кг м2 |
Jдв |
170 |
3.25×103 |
Параметры экскаваторов-драглайнов(Приложение 8).
Наименование параметра |
Обозначение |
Экскаватор |
ЭШ 25.100 |
||
1.Емкость, м3 |
Е |
25 |
2.Длина стрелы, м |
Lc |
100 |
3. Угол наклона стрелы, град |
ϕ |
32 |
4. Максимальный радиус разгрузки, м |
Rpmax |
94,6 |
5.Максимальная высота разгрузки, м |
Hpmax |
43,6 |
6.Макс.радиус черпания ,м |
Rчmax |
94,6 |
7.Масксимальная глубина черпания, м |
Hчmax |
49,8 |
8.Вес груженного ковша, кН
|
Gк+г |
784 |
9.Момент статических сопротивлений приводу поворота, приведенный к оси центральной цапфы, кНм |
Мст |
1200 |
10.Динамический момент инерции поворота платформы с ковшом на 2/3 вылета стрелы, тм2 с груженным ковшом с порожним ковшом |
Jгр Jп |
820000 742000 |
11.Диаметр каната, м |
dk |
0.064 |
12.Передаточное отношение механизмов подъема тяги поворота
|
iп iт iв |
26.66 26.66 24.0 |
13. Радиус барабана лебедок, м |
Rб |
0,9 |
14.КПД механизмов подъема тяги поворота |
ƞп ƞ т ƞ в |
0.84 0.84 0.94 |
15.Количество канатов в приводе |
nk |
2 |
16.Максимальное усилие подъема ковша,мН |
Fпmax |
1.62 |
17. Максимальное усилие тяги ковша, мН |
Fтmax |
1.8 |
18.Скорость подъема ковша, м/с |
ʋп |
2.96 |
19.Скорость движения тягового каната, м/с |
ʋт |
2.3 |
20.Частота вращения поворотной платформы, с-1 |
ωп |
0.127 |
21.Коэффициент ослабления поля |
kоп |
1.4 |
22.Мощность сетевого двигателя, кВт |
Pc |
2×2300 |
23.Подводимое напряжение, В |
U |
6000 |
Практическая работа № 3 «Расчет параметров силовой части электропривода постоянного тока»
Цель работы: 1) изучение методов расчета параметров силовой части электропривода
постоянного тока.