Содержание и оформление контрольной работы

4.1 Применительно к схеме рис.1.1 [3, стр. 18], рассчитать значения J и М_с при подъеме груза. Даны следующие параметры: момент инерции двигателя вместе с муфтой М1 и шестерней z1 J_д=0,15+0,01*а, а барабана вместе с муфтой М2 и шестерней z2 J_б=0,15+0,01*б, передаточное число редуктора i_p=z1/z2, где z2=86+а, z1=14+б, КПД редуктора ŋ_р=0,97+0,01*а, барабана ŋ_б=0,97+0,01*б, скорость движения двигателя ω=93+0,01*а рад/с, и подъема груза υ_и,о=0,1+0,01*б м/с, масса груза вместе с крюком м=830+а+б кг.

4.2 Определить, возможен ли прямой пуск синхронного двигателя Р_н=450 кВт, I_н=51+а А, U_н=6000 В, I_п /I_н=7-0,1*б, от трансформатора S_н=1000 кВА, u_к=5,5%. Допустимое падение напряжения 15+а-б %. Если падение напряжения на шина больше допустимого, то определить сопротивление реактора, для снижения падения напряжения до допустимого. Определить сопротивление реактора, включенного в цепь статора, для снижения пускового момента синхронного двигателя в 3-0,1*а раза.

4.3 Для электропривода, представленного на рис. 1-16,а [2, стр. 37] построить механические характеристики двигателя МТ 62-10 при питании несимметричным напряжением для трех случаев, представленных в таблице, при r_доб2=5 r₂.

4.4 Определить в общем виде мощность на валу центробежного насоса, для выбора соответствующего двигателя для соответствующего электрического привода. Построить в общем виде графики зависимости напора Н насоса от его подачи Q.

4.5 Построить характеристики Н и Q центробежного насоса для различных скоростей 0,8ω_н, 0,6ω_н, 0,4ω_н, если характеристика 1 при ω=ω_н задана на рис. 6,2 [2, стр. 379].

4.6 Определить мощность на валу компрессора. Подача компрессора Q=30000+100*а, м³/ч, конечное давление на выходе компрессора р₂=(9-0,1*б)*10⁵ Па, ŋ_к=0,87+0,01*б, ŋ_п=0,8+0,01*а, р₁=10*10⁵ Па, А_и=230000-1000*а Дж/м³, А_а=327000-1000*б Дж/м³.

4.7 Рассчитать процесс вхождения в синхронизм синхронного двигателя центробежного компрессора при вентилятором статическом моменте на валу, достигающем при синхронной скорости номинального значения. Паспортные данные двигателя типа СД3 13-52-8, S_н=750 кВА, Р_н=630 кВт, U_н=6000 В, I_н=71,4 А, cos φ=0,9, J_Σ=150 кг*м², n₀=750 об/мин, х_σ=0,105, х_d=1,575, х_q=0,985. Для приведенных ниже расчётных параметров привести схему модели и осциллограмму [2, стр. 396-397].

х_f=1,612-0,01*а, х_σэd=0,088+0,001*б, х_σэq=0,062-0,001*а, r_эq=0,036+0,001*а, r_эd=0,03-0,001*а, r_f=0,00234+0,00001*а;

х_d^’’=0,155-0,001*а, х_f^’’=0,187+0,001*а, х_эd^’’=0,14-0,01*б, х_dэd^’’=0,256-0,001*б, х_fd^’’=0,441+0,01*б, х_fэd^’’=0,346-0,01*б, х_q^’’=0,162-0,01*а, х_эq^’’=0,155+0,01*б, х_qэq=0,36-0,01*б.

4.8 Электропривод насоса ЯНЗ с Q=12 + 0,1*а м³/ч осуществляется от асинхронного двигателя с фазным ротором АК-52-4 Р_н=4,5 кВт, ω_н=146,5 рад/с, (1400 об/мин). Построить график Р₁₂, Р₂, и ΔР, при регулировании скорости двигателя введением сопротивления в цепь ротора.

4.9 Рассчитать механические характеристики двухдвигательного электропривода с поворотным статором. В системе используются двигатели типа АК 91-6. Дано: Р_н=55+а кВт, n_н=970 об/мин, ω_н=101,5 рад/с, U_ф.н=220 в, I_1н=113+а А, Е_2к=390+б В, I_2н=88+б А, М_н=540+а+б Н*м, r₁=0,064+0,001*а Ом, r₂^’=0,073+0,001*б Ом, х₁=0,064+0,001*а Ом, х₂^’=0,331+0,001*б Ом. В роторную цепь включен добавочный резистор R₂^’=0,852+0,001*а*б Ом.

4.10 Рассчитать механические характеристики вентильно-машинного электромеханического каскада рис. 6-27 а, [2, стр. 426], при диапазоне регулирования 2:1. Паспортные данные и параметры асинхронного двигателя Р_н=100+а кВт, n_н=1460 об/мин, ω_н=153 рад/с, U_ф.н=380 в, I_1н=190+а А, Е_2к=310+б В, Е_2к.ф= Е_2к/1,73, В I_2н=196+б А, М_н=670+а+б Н*м, r₁=0,025+0,001*а Ом, r₂^’=0,055+0,001*б Ом, х₁=0,14+0,01*а, х₂^’=0,17+0,01*б.

Паспортные данные машины постоянного тока. Р_н=55+а кВт, n_н=770 об/мин, ω_н=80,6 рад/с, U_н=220 в, I_{я н}=280+а А, М_н=680+а+б Н*м, r_я=0,0284+0,0001*а Ом,

4.11 Для механизмов подъема и передвижения моста крана, работающего на постоянном токе, выбрать тормозные электромагниты. Режим работы крана – тяжелый. Номинальный вес груза Gн=24500+10*а Н, диаметр подъемного барабана ПБ dб=0,4 м., передаточное отношение полиспаста ап=2, передаточное отношение редуктора подъема iр=81 и моста iр.м=48,5, КПД механизма подъема ŋ₁ =0,81+0,1*б, вес груженного моста G=245000+100*б, диаметр ходовых колес моста Dк=0,5 м, диаметр цапф колес моста d=0,11 м. Коэффициенты сцепного веса s=0.5+0,01*б, трения качения ходовых колес f=0,001м, трения скольжения в опорах µ=0,08, сцепление колес с рельсом ψ=0,2+0,01*а, КПД моста ŋ₂ =0,88+0,1*б.

4.12 Рассчитать и построить механические характеристики двигателя механизма подъема. Двигатель постоянного тока последовательного возбуждения ДП-41, IV габарит, быстроходный. Рн=23 кВт, ПВ=25+а %, Iн=124 А, nн=970 об/мин, ωн=101,5 рад/с, Uн=220 В, rя=0,047 Ом, rд.п.=0,025+0,001*б Ом, rо.в.=0,053+0,001*а Ом. Управление двигателем осуществляется кулачковым контроллером (рис. 2-12).

4.13 Построить зависимости ω(t) и М(t) при пуске двигателя, имеющую линейную механическую характеристику ω(М), при следующих исходных данных: скорость идеального холостого хода двигателя ω0=157 рад/с, момент короткого замыкания Мк.з.=100 Н·м, приведенный момент инерции J=0,15+0,01*а кг·м², момент нагрузки неизменен и равен 50+б Н·м. Механическая характеристика двигателя ω(М) соответствует рисунку 1.10.

4.14 Рассчитать и построить естественные электромеханическую и механическую характеристики ДПТ, имеющего следующие паспортные данные: Рном=2,2 кВт, Uном=220 В, Iном=13+0,1*б А, nном=1000 об/мин, ŋ_ном =77+а %, I в.ном=0,73+0,01*а А, Rо.в.=300+а+б Ом.

4.15 Используя расчётные параметры из задачи 4.14, рассчитать и построить для ДПТ пусковую диаграмму при использовании двух ступеней пускового резистора.

4.16 Рассчитать и построить механическую характеристику АД, имеющего следующие технические данные: Рном=10+а кВт, nном=1450 об/мин, ωном=151 рад/с, λм=2+0,1*б, р=2, f1ном=50 Гц.

4.17 Для АД с контактными кольцами рассчитать сопротивление добавочного резистора R2д, при включении которого в цепь ротора момент АД при пуске равен критическому (максимальному). Двигатель имеет следующие технические данные: Рном=4+0,1*а, nном=960+б об/мин, U1ном=380 В, I2ном=27+0,1*б А, Е2к=100 В, f1=50 Гц, р=3, λм=2+0,1*а.

4.18 Для рассмотренного примера 4.17 рассчитать добавочное сопротивление в цепи ротора, при котором АД имеет при номинальном моменте скорость, равную 50%+а номинальной.

4.19 Двухскоростной АД с короткозамкнутым ротором имеет следующие технические данные: Рном=2,5+0,1*а кВт, n01=1500 об/мин, n02=3000 об/мин, J=0,23+0,001*б кг·м², R1/R2=1,6+0,01*а. Нагрузка на валу АД отсутствует, т.е. Мс≈0. Рассчитать потери энергии при прямом пуске и ступенчатом пусках на высшую скорость и прямом и ступенчатом торможении с высшей скорости.

4.20 ДПТ с независимым возбуждением с самовентиляцией имеет паспортные данные, приведенные в задаче 4.14. Двигатель работает с номинальным моментом нагрузки Мс=Мном по графику скорости, представленном на рис. 8,15 [3, стр. 403]. График скорости характеризуется следующими параметрам: tп=0,4+0,01*а с, tуст=26+0,1*б с, t0=50+0,1*(а+б) с. Суммарный приведенный момент инерции привода J=0,12+0,001*б кг·м². На участке торможения используется динамическое торможение. Определить допустимую частоту включения двигателя.

Пример выполнения первой задачи приведен в [3, стр. 21], пример выполнения второй задачи приведен в [2, стр. 28], а пример выполнения третьей задачи приведен в [2, стр. 38]. Пример выполнения четвертой задачи приведен в [2, стр. 377-379], а пример выполнения пятой задачи приведен в [2, стр. 380], пример выполнения шестой задачи приведен в [2, стр. 382], а пример выполнения седьмой задачи приведен в [2, стр. 395-398], пример выполнения восьмой задачи приведен в [2, стр. 384], пример выполнения девятой задачи приведен в [2, стр. 415-416], пример выполнения десятой задачи приведен в [2, стр. 436-438], пример выполнения одиннадцатой задачи приведен в [2, стр. 57], пример выполнения двенадцатой задачи приведен в [2, стр. 96], пример выполнения тринадцатой задачи приведен в [3, стр. 36], пример выполнения четырнадцатой задачи приведен в [3, стр. 72], пример выполнения пятнадцатой задачи приведен в [3, стр. 73], пример выполнения шестнадцатой задачи приведен в [3, стр. 198], пример выполнения семнадцатой задачи приведен в [3, стр. 205], пример выполнения восемнадцатой задачи приведен в [3, стр. 205], пример выполнения девятнадцатой задачи приведен в [3, стр. 371], пример выполнения двадцатой задачи приведен в [3, стр. 403].

Содержание и оформление контрольной работы

5.1 Контрольная работа выполняются на листах формата А4 по ГОСТ 2.301-68. Текст может быть выполнен рукописно или с помощью средств компьютерной техники. Рукописный текст может быть записан на одной стороне листа формата А4 с высотой прописных букв не более
10 мм. Текст следует размещать, соблюдая размеры полей:

правое –15 мм;

левое – 30 мм;

верхнее - 15 мм;

нижнее – 25 мм.

При оформлении текста, заголовков, иллюстраций, таблиц и приложений следует руководствоваться требованиями ГОСТ Р 1.5-2002, ГОСТ 2.105-95, используя стандартную терминологию, а при ее отсутствии – принятую в технической литературе.

Применяемые наименования величин в выполненном задании должны соответствовать требованиям ГОСТ 8.417-2003 и ОК 015-94.

Листы индивидуальной работы нумеруют арабскими цифрами. Номер листа проставляют на нижнем поле листа справа. На титульном листе номер листа не проставляют.

Оформление иллюстраций в форме графиков и диаграмм выполнить в соответствии с требованиями Р 50-77-88.

5.2 Структура и содержание разделов индивидуальной работы:

- Содержание - располагаютпосле титульного листа и записываютстрочными буквами с первой прописной, в которое включают наименования всех разделов;

- Введение, в котором кратко излагаются цель контрольной работы;

- Основная часть, в которой приводятся промежуточные математические доказательства, методики, формулы, расчеты др.;

- Список использованных источников, в которых приводятся сведения об использованных источниках, на которые в тексте контрольной работы есть ссылки в порядке их упоминания по ГОСТ 7.1-2003.

Список рекомендуемой литературы

1 Белов М.П. Автоматизированный электропривод типовых производственных механизмов и технологических комплексов: учебник для студ. высш. учеб. заведений / М.П. Белов, В.А. Новиков, Л.Н. Рассудов. – 3-е изд., испр. – М.: Издательский центр «Академия», 2007. – 576 с.

2 Соколов М.М. Автоматизированный электропривод общепромышленных механизмов. Учебник для студентов высш. учеб. заведений. Изд. 3-е, переработ. и доп., М., «Энергия», 1976.

3 Москаленко В.В. Автоматизированный электропривод: Учебник для вузов.–М.: Энергоатомиздат; 1986. – 416 с. ил.

4 Добробаба Ю.П. Электрический привод: учеб. пособие 2-е изд., доп. /Кубан. гос. технол. ун-т.- Краснодар: Изд. ФГБОУ ВПО «КубГТУ», 2013. – 302 с.

5 Чиликин М.Г. Теория автоматизированного электропривода: Учеб. пособие для вузов / Чиликин М.Г., Ключев В.И., Сандлер А.С. – М.: Энергия, 1979. – 616 с., ил.

6 Ключев В.И. Теория электропривода: Учебник для вузов. – М.: Энергоатомиздат, 1985. – 560 с., ил.

7 Карандей В.Ю. Математическое моделирование каскадных асинхронных электроприводов: в 3т.: монография / В.Ю. Карандей, Б.К. Попов; ФГБОУ ВПО «КубГТУ». – Краснодар: Издательский дом – Юг. Т.1: Математическое моделирование магнитных систем электропривода. – 2014. – 142 с.