Міністерство освіти Російської Федерації
Чуваська державний університет ім. І.М. Ульянова
Кафедра В«Системи автоматизованого керування електроприводамиВ»
Курсовий проект
з дисципліни
"Автоматизований електропривод промислових установок і технологічних комплексів "
На тему: Розрахунок характеристик електроприводу насоса Д5000-32-2 для 2-х способів регулювання продуктивності.
Перевірив:
професор, к.т.н.
Ларіонов Володимир Миколайович
Чебоксари, 2005
Зміст
1. Введення
2. Побудова характеристик насоса для швидкостей, відмінних від номінальної і характеристики магістралі
3. Розрахунок і вибір електродвигуна і асинхронно-вентильного каскаду
4. Розрахунок і побудова механічних характеристик.
5. Розрахунок втрат ковзання, втрат у асинхронно-вентильному каскаді і втрат в роторі
6. Розрахунок потужності, споживаної з мережі приводом при регулюванні засувкою і з допомогою асинхронно-вентильного каскаду.
7. Список використаної літератури
1. Введення
Сучасне промислове і сільськогосподарське виробництво, транспорт, комунальне господарство, сфери життєзабезпечення та побуту пов'язані з використанням різноманітних технологічних процесів, більшість з яких заснована на застосуванні робочих машин і механізмів, різноманітність і кількість яких величезно. Там, де застосовуються технологічні машини - використовується електропривод. Практично всі процеси, пов'язані з рухом з використанням механічної енергії, здійснюються електроприводів. Виняток становлять лише деякі транспортні та сільськогосподарські машини (автомобілі, трактори та ін), але і в цій області перспективи використання електроприводу стали цілком реальні.
Електропривод - головний споживач електричної енергії. У розвинених країнах на частку електроприводу припадає понад 60% усієї вироблюваної електроенергії.
Електроприводи різні за своїми технічними характеристиками: по потужності, швидкості обертання, конструктивному виконанню і іншим. Потужність електроприводів прокатних станів, компресорів газоперекачувальних станцій і ряду інших унікальних машин доходить до декількох тисяч кіловат. Потужність електроприводів, використовуваних в різних приладах і пристроях автоматики, складає декілька ватів. Діапазон потужності електроприводів дуже широкий. Також великий діапазон електроприводів по швидкості обертання.
Більшість виробничих робітників машин і механізмів приводиться в рух електричними двигунами. Двигун разом з механічними пристроями (Редуктори, трансмісії, кривошипно-шатунні механізми та ін), службовцями для передачі руху робочого органу машини, а також з пристроями управління і контролю утворює електромеханічну систему, яка є енергетичною, кінематичної та кібернетичної (у сенсі управління) основою функціонування робочих машин.
У більш складних технологічних машинних комплексах (прокатні стани, екскаватори, оброблювальні центри та інші), де є кілька робочих органів або технологічно пов'язаних робочих машин, використовується кілька електромеханічних систем (електроприводів), які в поєднанні з електричними системами розподілу електроенергії та загальною системою управління утворюють електромеханічний комплекс.
Великі швидкості обробки, висока і стабільна точність виконання технологічних операцій зажадали створення високодинамічні електроприводів з автоматичним управлінням. Прагнення знизити матеріальні та енергетичні витрати на виконання технологічних процесів зумовило необхідність технологічної та енергетичної оптимізації процесів; ця задача також лягла на електропривод. На етапі технічного розвитку машинного виробництва, досягнутого до кінця XX століття, електромеханічні комплекси і системи стали визначати технологічні можливості і технічний рівень робочих машин, механізмів і технологічних установок.
Створення сучасних електроприводів базується на використанні новітніх досягнень силовий електротехніки, механіки, автоматики, мікроелектроніки та комп'ютерної техніки. Це швидко розвиваються галузі науки, що визначає високу динамічність розвитку електромеханічних систем.
В останні роки з появою доступних технічних засобів для регулювання швидкості асинхронних двигунів для приводу насосів в системах тепло-і водопостачання стали застосуються регульовані електроприводи.
Електропривод насоса виконує дві функції: перетворить електричну енергію в механічну, необхідну для подачі води споживачеві, і керує роботою установки таким чином, щоб підтримувати необхідну величину напору й витрати води.
Автоматизований електропривод отримав в останні десятиліття інтенсивне прискорений розвиток. Це визначається, в першу чергу, загальним прогресом машинобудування, спрямованим на інтенсифікацію виробничих процесів, їх автоматизацію, підвищення точнісних характеристик та інших технічних вимог, пов'язаних з забезпеченням стабільності якості виробленої продукції.
Другою обставиною, зумовив розвиток електропривода, стало поширення його застосування не тільки на промислове виробництво, але і на інші сфери, що визначають життєдіяльність людини: сільське господарство, транспорт, медицину, електропобутові установки та ін
Третя причина пов'язана з наметившимся переходом від екстенсивного розвитку виробництва електричної енергії до більш ефективного її використання. Підвищення ефективності електромеханічного використання електроенергії цілком залежить від вдосконалення електроприводу.
2. Побудова характеристик насоса для швидкостей, відмінних від номінальної і характеристики магістралі
Вихідні дані:
(О·, 4 *%)
Рис. 2.1 Характеристика насоса Д5000-32-2; n = 585об/мін.
Продуктивність і напір знаходяться за формулами:
,. (2.1)
Номінальні значення продуктивності та напору відповідають значенням на характеристиці насоса для номінальної швидкості.
Розрахуємо характеристику насоса для різних швидкостей за формулами 2.1. Результати занесемо в таблицю 2.1.
Далі розрахуємо характеристику магістралі по двох точках. За завданням відомо, що статичний напір м. Також відомо, що при м 3 /год напір м. Відомо, що:
(2.2)
Визначимо. З формули (2.2) маємо:
,
Отримаємо:
.
Тоді залежність для магістралі виражається формулою:
(2.3)
Використовуючи формулу (2.3) розрахуємо декілька точок магістралі. Результати занесемо в таблицю 2.2.
Таблиця 2.1.
Точка
1
2
3
Q, м 3 /год
900
3000
4800
Н, м
20
17
12
Q, м 3 /год
630
2100
3360
Н, м
9,8
8,33
5,88
Q, м 3 /год
720
2400
3840
Н, м
12,8
10,88
7,68
Q, м 3 /год
810
2700
4320
Н, м
16,2
13,77
9,72
Таблиця 2.2.
Q, м 3 /год
0
500
1000
1500
2000
2500
