Контрольное задание

Материал из РадиоВики - энциклопедии радио и электроники
Перейти к: навигация, поиск
Выкупить рекламный блок

Общие методические указания

 

          К выполнению контрольной работы следует приступать только после изучения соответствующего теоретического материала.

          Программой предусмотрено выполнение одного контрольного задания, состоящего из трех задач.

          При выполнении контрольного задания необходимо помнить, что все расчеты и пояснения должны быть исчерпывающими и не должны носить формального характера.

          Пояснения следует иллюстрировать графическими построениями и схемами, которые должны быть выполнены тщательно и снабжены необходимыми обозначениями.

          При работе над контрольным заданием следует:

          1) текстовый и расчетный материал выполнять с краткими пояснениями к применяемым формулам,

          2) при выполнении графических построений указывать масштабы осей координат,

          3) при расчете кривых по уравнениям выполнять полный числовой расчет минимум для двух-трех точек, а для остальных точек привести в таблице исходные, промежуточные и итоговые данные.

Арифметическая правильность вычислений является обязательным условием для зачета выполненных работ. После решения каждой задачи следует подытожить и проанализировать полученные результаты.

К сдаче экзамена студент допускается только при наличии зачета по контрольному заданию.

Задача 1

 

Выбрать асинхронный электродвигатель переменного тока для механизма передвижения мостового крана. Выбранный двигатель проверить на перегрузку в период пуска. Составить схему управления и дать спецификацию аппаратуры.

Исходные данные к задаче 1 следует взять из таблиц 1 и 2 в соответствии с последней и предпоследней цифрами шифра студента.

Таблица 1

Последняя цифра шифра

υ, м/с

JТ.М., кг·м2

α

tП, с

ПВ, %

DК, см

dЦ, см

η

0

1,6

0,3

1,15

2

25

65

10

0,8

1

1,5

0,4

1,25

2

25

70

12

0,8

2

1,3

0,5

1,3

2

25

75

13

0,8

3

1,2

0,2

1,2

1,5

35

70

12

0,82

4

1,0

0,3

1,3

1,5

35

75

13

0,82

5

1,2

0,5

1,2

1,5

35

80

14

0,82

6

1,3

0,3

1,25

1,8

25

75

13

0,85

7

1,4

0,4

1,3

1,8

25

65

10

0,85

8

1,7

0,6

1,25

1,8

25

70

12

0,85

9

1,6

0,3

1,2

2,5

35

80

14

0,85

 

Таблица 2.

Предпоследняя цифра шифра

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

G, кН

50

60

70

80

90

100

110

120

130

150

G1, кН

150

160

170

180

190

200

210

220

230

250

К

1,5

1,5

1,6

1,6

1,4

1,4

1,3

1,3

1,25

1,25

 

В таблицах 1 и 2:

 – скорость передвижения тележки, м/с;

 – момент инерции тормозной муфты, кг·м2;

 – коэффициент, учитывающий влияние масс передаточного механизма;

 - продолжительность включения, %;

 – диаметр колеса тележки, см;

 – диаметр цапфы, см;

 – коэффициент полезного действия передач;

 – вес груза, кН;

 – вес тележки с захватным приспособлением, кН;

 – поправочный коэффициент;

          Напряжение сети  380 В.

Коэффициентами трения задаться самим.

 

Методические указания к задаче 1

 

1. Сила сопротивления движению крана:

 

, Н,

 

где     – вес груза и тележки с захватным приспособлением, Н;

           – радиус колеса, м;

           – поправочный коэффициент, учитывающий потери на трение реборд колес о рельсы;

           – коэффициент трения скольжения,   ;

           – коэффициент трения качения, м;

           – радиус цапфы, м.

         2. Динамический момент в период пуска двигателя:

,  Н·м,

где    ,  кг;

          м/с2;

         ω – частота вращения вала двигателя, с-1.

 

Задача 2

 

Рассчитать мощность и выбрать двигатель последовательного возбуждения для подъемного механизма крана. Построить механические характеристики электропривода для магнитного контроллера типа ПС, исходя из стандартной разбивки сопротивлений ступеней.

Данные к задаче 2 взять из таблицы 3 в соответствии с последней цифрой шифра студента.

 

Таблица 3

Последняя цифра шифра

Номинальная грузоподъемность механизма, GН, Т

Вес грузозахватного приспособления, G0, Т

Номинальная скорость подъема, νН, м/мин

Номинальный К.П.Д. механизма, ηН

1 – 6

5

0,12

40

0,85

2 – 7

10

0,17

20

0,85

3 – 8

20

0,38

15

0,87

4 – 9

50

1,45

7

0,87

5 – 0

50

1,45

5

0,86

 

Методические указания к задаче 2

 

Требуемая мощность двигателя определяется по практической формуле механизма подъема:

,  кВт,

где    – кратность среднего пускового момента.

          Двигатель может быть выбран по справочникам или по таблице 4.

Таблица 4

Тип

Номиналь-ная мощность, РН, кВт

Номинальный ток, IН, А

Номинальная скорость, nН, об/мин

Сопротивления обмоток

якоря, RЯ, Ом

возбуждения, RВ, Ом

добавочных полюсов, RД.П., Ом

ДП-52

33

175

630

0,033

0,033

0,0215

ДП-62

50

260

520

0,0212

0,0205

0,012

ДП-72

75

385

470

0,0118

0,0105

0,0086

 

          Естественная характеристика выбранного двигателя рассчитывается по универсальной характеристике электродвигателей последовательного возбуждения серии ДП, представленной в таблице 5.

Таблица 5

 

2,4

1,7

1,3

1,1

1,0

0,92

0,85

0,8

0,75

0,7

 

0,3

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

1,6

1,8

2,0

 

          Затем следует построить вспомогательную кривую , рассчитав ее по формуле:

 

.

 

          При расчете этой характеристики необходимо задаваться различными значениями тока  ,  определяя при этом для каждого значения    скорость   по естественной характеристике. Пользуясь типовой схемой магнитного контроллера типа ПС [1], составляют развернутые схемы силовой

 цепи для каждого положения командоконтроллера. Указывают значения добавочных сопротивлений в схеме согласно стандартной разбивке сопротивлений ступеней для магнитного контроллера типа ПС (таблица 6).

Таблица 6

Ступени

Р1–Р2

Р2–Р3

Р3–Р4

Р4–Р5

Р4–Р6

Р5–Р7

Р8–Р9

Р10–Р11

Сопротивления в % от RН

100

42

25

30

60

6

22

45

 

          Сопоставляя уравнения Кирхгофа для полученных схем, решают их относительно тока , в выражение которого, помимо постоянных параметров, войдет в качестве независимой переменной Э.Д.С. двигателя . Ток  находят из тех же уравнений через ток .

          Для первого положения на подъем силовая схема имеет вид, изображенный на рис.1.

 

 

 

Рис. 1

 

          Токи в якорной цепи и в обмотке возбуждения вычисляются по формулам:

 

 

 

 

          Для второго и последующих положений на подъем:

 

.

 

          При положении ручки командоконтроллера в первом на спуск положении силовая схема собирается в виде, изображенном на рис.2.

 

 

Рис. 2

 

,

 

где   ;

         .

 

.

 

          Эти формулы справедливы и для последующих положений пуска. Изменяются лишь сопротивления в якорной цепи, в цепи возбуждения и общее сопротивление в неразветвленной цепи.

          При построении характеристик для спуска необходимо поменять знаки у , , и ,  так как на якоре двигателя происходит смена полярности напряжения.

          Сводные расчетные данные заносятся в таблицу 7.

Таблица 7

Задаются 

Рассчитывают

Находят по кривой

Рассчитывают

         

0

 

 

 

 

 

0,2 

 

 

 

 

 

0,4 

 

 

 

 

 

и т.д.

 

 

 

 

 

 

 

 

Задача 3

 

          Начертить схему электропривода экскаватора или подъемного крана и дать краткое описание ее. Систему электропривода выбрать из таблицы 8 по предпоследней цифре шифра студента.

 

Таблица 8

Э л е к т р о п р и в о д

В а р и а н т ы

Электропривод экскаватора по системе генератор-двигатель с магнитным усилителем (Г-Д с МУ)

4; 9

Электропривод экскаватора по системе генератор-двигатель с двумя магнитными усилителями (Г-Д с МУ)

3; 8

Электропривод экскаватора с тиристорным управлением (ТП-Д)

2; 7

Асинхронный электропривод механизма передвижения(поворота) крана с магнитным контроллером

1; 6

Асинхронный электропривод механизма подъема-спуска крана с магнитным контроллером

0; 5

 

Методические указания к задаче 3

 

          При описании конкретной схемы электропривода необходимо обязательно показать каким образом и с помощью каких схемотехнических решений были реализованы те или иные требования, предъявляемые к рассматриваемому электроприводу. При рассмотрении альтернативных вариантов приоритет следует отдавать более современным системам электропривода. Необходимо начертить принципиальную схему, характеристики для заданной системы привода и показать способы получения этих характеристик.