Проектирование электропривода компрессора бурового станка СБШ–250МН. Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже. Подобные документы. Назначение и техническая характеристика станка, требования к его электроприводу. Анализ недостатков существующей схемы. Выбор рода тока и величины питающих напряжений. Расчет мощности, выбор приводного двигателя токарного станка, контакторов, пускателей. курсовая работа [250,4 K], добавлен 09. 11. 2014. Только путем экспериментов на буровых станках могут быть получены очистки скважин с устройством ШПЭ-244,5 испытан на станках СБШ - 250МНА в различных. H. Н. Страбыкин, А. Г. Беляев // Горные машины и автоматика. Механика жидкости и газа Текст.: учебник для вузов / С. И. Аверин [и др.]. Назначение и технические характеристики станка 16К20Т1. Выбор двигателя и преобразователя. Назначение и устройство электропривода типа "Кемрон". Обоснование модернизации и расчет эксплуатационных затрат. Организация планово-предупредительного ремонта. дипломная работа [2,0 M], добавлен 04. 06. 2013. Проектирование функциональной схемы АЭП и расчет элементов силовой цепи. Вычисление параметров регуляторов тока и скорости, проектирование их принципиальных схем. Имитационное моделирование и исследование установившихся режимов системы электропривода. курсовая работа [3,0 M], добавлен 27. 02. 2012. Назначение токарно-винторезного станка для выполнения токарных работ. Технические данные станка, его кинематическая схема и назначение приводов. Расчет статических нагрузок, выбор электропривода, проводов и аппаратуры. Работа схемы управления станком. 1.1 Современное состояние и перспективы применения буровых станков на открытых разработках ПОКАЗАТЕЛИ НАДЕЖНОСТИ ШАРОШЕЧНЫХ БУРОВЫХ СТАНКОВ СБШ - 250МН. Горнорудные машины и автоматика, вып. средств комплексной механизации: Учебник для вузов, М.: Недра, 1986. В качестве учебника для студентов высших учебных заведений. Станки СБШ Станки СБК. 320. 10 18. Термический. –. Станки СБО. 180 250. 14 20. пневматические колонковые перфораторы, буровые агрегаты и станки ша-. Механизация и автоматизация операций при бурении осуществ-. Анализ методик расчета ударной системы буровых машин. 1.5.3. станка СБШ - 250 позволит повысить производительность бурения в сравнении с. осуществимость, направления // Горные машины и автоматика, №6, 2002, с. Даны технические характеристики буровых станков СБШ - 250, БАШ-250, и автоматика промышленных установок и технологических комплексов" и. Мирский М.И. Горная электротехника и основы рудничной автоматики DJVU. Учебник для профтехобразования М.: Недра, 1982. - 287 с. оборудования экскаваторов ЭКГ-5А и ЭКГ-8И, а также бурового станка СБШ - 250 МН. Электропривод вращателя бурового станка СБШ - 250МН выполнен на основе использования электродвигателя постоянного тока типа ДПВ-52 и. курсовая работа [2,8 M], добавлен 25. 04. 2012. Проект автоматизированного электропривода главного движения продольно-строгального станка с частотным управлением. Расчет нагрузок на шкиве, выбор и проверка двигателя по нагреву и перегрузке. Силовой и конструктивный расчет основных узлов электропривода. курсовая работа [4,0 M], добавлен 11. 11. 2014. Характеристика центробежного компрессора и расчет мощности его электродвигателя. Расчет освещения помещения и осветительной сети. Вычисление переходного процесса и времени разгона двигателя при пуске. Разработка и описание схемы управления электропривода. дипломная работа [1,2 M], добавлен 09. 02. 2012. Выбор основного силового оборудования системы электропривода. Технологии процесса и требования к электроприводу магистральных насосов. Расчет мощности и выбор системы электропривода. Анализ динамических процессов разомкнутой системы электропривода. дипломная работа [3,4 M], добавлен 12. 11. 2012. Требования, предъявляемые к системе электропривода УЭЦН. Качественный выбор электрооборудования для насосной станции. Расчет мощности электродвигателя и выбор системы электропривода. Анализ динамических процессов в замкнутой системе электропривода. курсовая работа [369,8 K], добавлен 03. 05. 2015. Выбор рациональной схемы управляемого выпрямителя, силовая часть электропривода. Расчет и выбор преобразовательного трансформатора, тиристоров, сглаживающего реактора. Расчет двухзвенного преобразователя частоты для частотно-регулируемого электропривода. курсовая работа [850,2 K], добавлен 07. 11. 2009. Выбор и проверка электродвигателя, расчет его мощности. Выбор основных узлов силовой части электропривода грузового лифта: тиристорного преобразователя, силового трансформатора, сглаживающего фильтра. Синтез регуляторов, системы регулирования тока якоря. курсовая работа [3,5 M], добавлен 02. 03. 2014. Проектирование электропривода компрессора бурового станка СБШ-250МН. Студент группы ЦЭГПА - 10: Елькин А. Руководитель проекта:. Доцент, кандидат тех. наук: Елисеев В. Екатеринбург, 2013. 1. Условия работы и требования, предъявляемые к проектируемому электроприводу (электроприводу компрессора бурового станка СБШ - 250 МН). 2. Обзор и анализ систем проектируемого электропривода и структур систем управления им. 3. Расчет мощности и выбор двигателя, управляемого преобразователя. 4. Расчет структурной схемы электропривода в абсолютных и относительных единицах. 5. Синтез регуляторов системы управления электропривода. 6. Расчет структурной схемы электропривода в относительных единицах. 7. Анализ статических и динамических свойств электропривода. 8. Описание принципиальной схемы электропривода. Список использованной литературы. 1. Условия работы и требования, предъявляемые к электроприводу компрессора бурового станка СБШ - 250 МН. Буровые станки предназначены для шарошечного бурения скважин под взрывные работы как на вскрышных, так и на обычных уступах карьеров, в сухих и обводненных, монолитных и трещиноватых породах. Область применения - открытые горные разработки полезных ископаемых, а также горно - химической промышленности и промышленности строительных материалов, строительство гидротехнических и железнодорожных сооружений. Станок работает в условиях повышенной запыленности, тряски и вибрации; широкого диапазона изменения температуры окружающего воздуха (от - 50 0 до + 40 0 ). Электропривод компрессора представляет собой винтовую объемную машину, основными рабочими органами которой являются два ротора, вращающиеся в подшипниках качения. Роторы в корпусе вращаются с определенными зазорами (по диаметру и торцам), обеспечивающими безопасную работу в температурном режиме 110 0 С. Радиальные нагрузки воспринимаются роликовыми подшипниками № 20 - 323I4MI. Осевые нагрузки воспринимают радиально - упорные подшипники № 6 - 663I4Л. Регулирование производительности компрессора в пределах от 10 до 100% осуществляется автоматически. Система регулирования обеспечивает изменение производительности компрессора от 10 до 100% за счет дросселирования воздуха на всасывании. При уменьшении производительности уменьшается и потребляемая мощность. Импульсом для автоматического регулирования служит изменение давления нагнетаемого воздуха (изменение нагрузки внешней сети). При работе компрессора на номинальном режиме давление конечное - 0,883 МПа (9 кгс/см 2 ) при комплектовании электродвигателя МПЭ - 315 - 200. В настоящее время широкое применение в области применения открытых горных разработках имеют СБШ - 250 МН с компрессором 6ВВ - 25/9У2. Компрессор 6ВВ - 25/9У2 предназначен для снабжения сжатым воздухом пневматических машин и механизмов, применяемых при проходке вертикальных стволов шахт и проведения горизонтальных горных выработок в угольной и горнорудной промышленности и устанавливаемых на поверхности шахт. Анализ режимов нагрузки и характеристик электроприводов, отечественных и зарубежных станков шарошечного бурения позволяет сформулировать требования к ним:. - обеспечение максимальной производительности при допустимых нагрузках в электромеханическом оборудовании;. - высокая конструктивная надежность, бесперебойная работа электропривода в тяжелых условиях;. - надёжное автоматическое ограничение момента развиваемого двигателем путём формирования статической характеристики с требуемым коэффициентом отсечки, величину которого можно изменять при наладке в необходимых пределах:. - диапазон регулирования (5 - 10);. - кратность перегрузки:. где: М max - максимальный момент двигателя;. - пусковой момент. М н - номинальный момент двигателя. М н = 650(Нм). - переход рабочей ветви электромеханической характеристики ;. - целесообразность регулирования продолжительности пуска. Пневматическое транспортирование буровой мелочи при шарошечном бурении осуществляется по следующей схеме: воздух от компрессора под давлением (6 - 7) 10 5 Па подается во внутренний канал буровой штанги, откуда поступает к забою и далее выходит по кольцевому зазору между штангой и стенками скважины со скоростью 18 - 20 м/с. Вынос породы из скважины происходит вследствие того, что давление восходящей струи воздуха (2 - 3) 10 5 Па на частицы породы превышает их вес. Скорость воздуха, при которой его давление на частицу равно ее весу - скорость витания. В этом случае частицы породы находятся во взвешенном состоянии. 2. Обзор и анализ систем проектируемого электропривода и структур систем управления им. Основными типами регулируемого электропривода являются следующие системы: «полупроводниковый тиристорный преобразователь - двигатель постоянного тока». Управляемые преобразователи электроэнергии выполняются главным образом как полупроводниковые преобразователи в виде неуправляемых и управляемых выпрямителей, автономных инверторов напряжения (АИН) и тока (АИТ), инверторов, ведомых сетью. Для устранения искажения формы напряжения сети, в преобразователях применяют фильтро-компенсирующие устройства. Для получения высокого быстродействия применяют системы с неуправляемыми выпрямителями. Применение ТП-Д и электродвигателей постоянного тока с малым динамическим моментом инерции и пониженной частотой вращения в сочетании с САР (системы автоматического регулирования) обеспечивающей оптимальную форму электромеханической характеристики и высокое быстродействие, позволяет придать компрессору новые качества. В тиристорном преобразователе в соответствии с принципом его действия при уменьшении выходного напряжения по сравнению с номинальным ухудшаются энергетические показатели системы: снижается коэффициент мощности, увеличивается содержание высших гармоник напряжения питающей сети. Это - главные недостатки ТП постоянного тока. Действие указанных факторов нейтрализуется применением фильтро - компенсирующих устройств (ФКУ). САР выполняют в виде общеизвестных систем «подчинённого» регулирования с регуляторами тока якоря и напряжения (или ЭДС) двигателя. 3. Расчет мощности и выбор двигателя, управляемого преобразователя. На станках шарошечного бурения СБШ - 250 МН для компрессоров 6ВВ - 25/9У2 наиболее широкое распространение получил электродвигатель типа: МПЭ - 315 - 200 благодаря равномерной передаче и малой величине удельного давления, хорошему сцеплению при вращении. Электродвигатель механически соединен с компрессором упругой муфтой. Муфта упругая предназначена для передачи крутящего момента от основного электродвигателя к компрессору. Система автоматизации при включении электродвигателя компрессора включает в себя:. - пульт управления;. - датчики температуры и давления, устанавливаемые на компрессоре. Система автоматизации обеспечивает исполнение следующих функций:. 1) Пуск компрессора;. 2)Пуск маслонасоса;. 3) Пуск электронагревателя;. 4) Пуск вентилятора;. 5) Останов компрессора и вспомогательного оборудования;. 6) Останов маслонасоса;. 7) Останов электронагревателя;. 8) Останов вентилятора;. 9)Аварийную световую и звуковую сигнализацию с отключением электропривода компрессора при:. - повышении перепада на маслофильтре до 0,15 МПа (1,5 кгс/см 2 );. - повышение температуры воздуха до 383 К (110 0 С). Определим вес и массу станка:. где: - опытный коэффициент зависимости веса бурового станка от усилия подачи и диаметра долота;. - диаметр долота. Определим расход воздуха зависящий от объема разбуренной породы в минуту:. где: D скв. - диаметр скважины, м;. V бур. max. - максимальная скорость бурения, м/мин. E воз. - удельный расход воздуха на 1 м 3 буровой мелочи, равный 80 - 150 м 3 /м 3. Производительность компрессора выбираем в 2 - 3 раза больше, чем расход воздуха, так как возможны большие утечки воздуха по трещинам при бурении трещиноватых пород. Определим работу, затрачиваемую на сжатие 1 м 3 воздуха с давления р 1 до давления р 2. Мощность двигателя компрессора:. где: k зап. - коэффициент запаса мощности электродвигателя, принимаемый равным: 1,1 - 1,25;. W сж. - работа, затрачиваемая на сжатие 1 м 3 засасываемого компрессором воздуха давлением р 1 до давления, создаваемого компрессором, р 2. Дж/м 3 ;. К. компрессора, (0,6 - 0,7);. К. передачи, (0,92 - 0,95). Для привода компрессора выбираем двигатель МПЭ - 315 - 200 в защищенном исполнении с основными параметрами по техническим данным:. Р н = 200 кВт;;. Мощность, потребляемая двигателем из сети:. Для бурового станка СБШ - 250 МН средняя величина расхода воздуха для очистки скважин составляет 20,18 и 40 м 3 /мин. Пневматические системы удаления разбуренной породы укомплектовывают стандартным оборудованием. Вес и масса двигателя компрессора:. где: l прив. дв - длина привода двигателя с муфтой упругой, м. К = 1,05 - конструктивный коэффициент. D прив. дв. - диаметр вала привода двигателя, м. D м. дв. - диаметр муфты двигателя, м. Усилие при вращении электропривода в нормальном режиме:. где: W п - работа, затрачиваемая на вращение привода. Момент инерции при вращении:. Мощность электродвигателя при работе в нормальном режиме:. где:- номинальный К. двигателя. Диаметр вала привода компрессора:. где: - линейный коэффициент. m k = 300 кг - масса компрессора (согласно тех. данным). Угловая скорость вращения вала привода компрессора:. где: v в. - скорость вращения вала. Одним из основных элементов электропривода определяющим его технические и экономические показатели является электродвигатель. Применение электродвигателя недостаточной мощности может вызвать нарушение в нормальной работе механизма, понижение его производительности, аварии, выход из строя электродвигателя. Использование электродвигателя повышенной мощности приводит к неоправданным капитальным затратам, снижению КПД двигателя. Для электропривода компрессора выбираем двигатель: МПЭ - 315 - 200. Класс изоляции: F. Номинальная угловая скорость вращения двигателя:. Передаточное число электропривода:. Выбираем электропривод в системе управляемого пуска - регулируемый. Для плавного в ограниченном диапазоне регулирования скорости. Суммарное передаточное число:. Номинальное скольжение двигателя:. Момент статического сопротивления электропривода компрессора:. где: D в. п. - диаметр вала привода, м. Допустимое время перегрузки двигателя при вращении:. где: = 15 сек. - постоянная времени нагрева двигателя. К мех. = 1,15 - коэффициент механической перегрузки при вращении привода. Кратность перегрузки привода двигателя в максимальном режиме:. Кратность перегрузки привода двигателя в пусковом режиме:. В качестве электропривода двигателя выбираем электропривод серии. КТЭУ - 200/220 - 13221 УХЛ4. Время движения с установившейся скоростью:. Время пуска двигателя:. где: а = 0,1м/с 2 - требуемое ускорение при пуске. t п < t уст. Время работы двигателя:. Продолжительность цикла:. где: t 0 = 39 с. - время паузы. Номинальная продолжительность включения:. Допустимый момент кратковременной перегрузки:. Электропривод имеет следующие виды защит:. - от выхода из строя тиристоров при внешних и внутренних коротких замыканиях, открывании тиристора в неработающей группе, опрокидывании инвертора;. - от перенапряжениях на тиристорах;. - от аварийной перегрузки тиристоров;. - от развития аварийных процессов при исчезновении напряжения собственных нужд и силового напряжения;. - от снижения тока возбуждения двигателя ниже допустимого;. - от превышения допустимого тока возбуждения;. - от перенапряжения на якоре двигателя;. - от превышения скорости двигателя;. - от неправильного порядка сборки схемы. 4. Расчет структурной схемы электропривода в абсолютных и относительных единицах. Расчёт структурной схемы ДПТ:. Номинальный ток якоря двигателя:. Суммарное активное сопротивление обмотки якоря:. ЭДС двигателя:. Электромагнитный момент двигателя:. Коэффициент динамичности:. Пусковой ток двигателя:. Индуктивность якорной цепи:. где: Р n - количество пар главных полюсов;. К - коэффициент, учитывающий размагничивающие действия реакции якоря. К = 0,25. Электромагнитная постоянная времени двигателя:. где: = - индуктивность якорной цепи. Передаточная функция электрической части двигателя:. Момент инерции привода компрессора:. Момент инерции привода компрессора приведённый к валу двигателя:. Суммарный момент инерции привода:. Электромеханическая постоянная времени двигателя:. Передаточная функция механической части двигателя:. Расчёт структурной схемы ТП:. Передаточная функция тиристорного преобразователя:. где: - передаточный коэффициент тиристорного преобразователя. - постоянная времени тиристорного преобразователя. Размещено на. Размещено на. Рисунок - 1. Структурная схема двухконтурной системы регулирования скорости вращения электропривода компрессора 6ВВ - 25/9У2. 5. Синтез регуляторов системы управления электропривода. В связи с расширением использования полупроводниковой техники управления и созданием унифицированных блочных систем регуляторов (УБСР), предназначенных для управления электроприводами, практический интерес представляет последовательная коррекция контуров регулирования. С учетом этих условий в теории автоматизированного электропривода разработан метод синтеза унифицированных контуров регулирования, получивший название метода последовательной коррекции с подчиненным регулированием координат. Этот метод позволяет расчетным путем определить параметры регуляторов, обеспечивающих заданные динамические показатели контура регулирования. При подчиненном регулировании координат система электропривода разделяется на группы звеньев, в каждой из которых, как правило, имеется только одна большая постоянная времени. Каждая из таких групп звеньев включается в контур регулирования со своими регулятором и обратной связью. В результате система получается многоконтурной, причем каждый последующий контур охватывает предыдущий. Выходные величины регуляторов внешних контуров регулирования оказываются входными для внутренних контуров регулирования. Поэтому такие системы называют системами подчиненного регулирования координат с последовательной коррекцией. Одна из регулируемых координат является основной, остальные - подчиненными. Требуемые показатели качества регулирования в оптимизированном контуре (колебательность и перерегулирование) обеспечиваются выбором отношения постоянных времени ( - коэффициент отношения постоянных времени), а быстродействие определяется только величиной суммарной некомпенсированной постоянной времени. При увеличении быстродействие контура снижается. В тоже время уменьшение величины вызывает возрастание колебательности процесса и, что особенно важно, перерегулирование. Оптимизация САУ производится для каждого контура в отдельности и осуществляется последовательно от контура к контуру, начиная с внутреннего. Системы управления комплектными тиристорными электроприводами строятся на типовых элементах унифицированной блочной системы регуляторов УБСР-АИ аналогового действия, объединенных по принципу единства конструкции, вида входных и выходных сигналов, напряжений питания. Элементы УБСР-АИ выполняются в виде двусторонних печатных плат, снабженных штепсельным разъемом, с широким применением полупроводниковых и гибридных интегральных микросхем и являются наименьшими сменными модулями системы управления. В номенклатуру аналоговых элементов УБСР-АИ входят источники питания, задатчики входных сигналов, датчики регулируемых параметров, усилительные устройства, регуляторы, потенциальные разделители, компараторы, функциональные устройства, устройства защиты и коммутации, устройства технологической логики, контролирующие и вспомогательные устройства, т. е. функционально полный набор обеспечивающий построение систем управления любой структуры. Питание ячеек осуществляется стабилизированным напряжением ±15 В. Уровни выходных напряжений -- до 10 В. Синтез регулятора тока. При синтезе регулятора тока пренебрегаем влиянием внутренней обратной связи по ЭДС двигателя, что сказывается на точности регулирования тока, незначительно влияет на динамические показатели, но существенно упрощает синтез регулятора. При этом передаточная функция объекта регулирования имеет вид:. Постоянная времени тиристорного преобразователя:. Желаемая передаточная функция разомкнутого КРТЯ:. Передаточная функция регулятора тока:. - получена передаточная функция ПИ-регулятора. Сигнал обратной связи по току снимается с шунта, включенного в якорную цепь. Выбираем шунт на номинальный ток I RS =300 А и U RS =75 мВ. Передаточный коэффициент шунта:. В системе УБСР - АИ в качестве промежуточного усилителя используется ячейка ДТ-2АИ (U вх. н = 75 мВ , U вых. н = 10 В). Коэффициент усиления усилителя регулятора тока:. Коэффициент обратной связи по току:. Постоянная времени интегрирования регулятора тока:. Передаточная функция регулятора тока:. Синтез регулятора скорости. При выборе типа регулятора скорости следует учитывать допустимое значение регулирования скорости:. Значение соответствующее естественной электромеханической характеристике электропривода:. где: - передаточный коэффициент двигателя. Следовательно, требуемое повышение электромеханической характеристики:. Пропорциональный регулятор скорости обеспечивает повышение жёсткости:. Объект регулирования скорости состоит из замкнутого контура регулирования тока якоря и механического звена электропривода и имеет передаточную функцию:. Желаемая передаточная функция разомкнутого КРС:. Передаточная функция регулятора скорости:. В качестве тахогенератора используют тахогенератор постоянного тока типа ТП80-20-0,2 с. Статическая ошибка регулирования скорости при. Скорость идеального холостого хода двигателя:. Номинальное скольжение двигателя:. Коэффициент обратной связи по скорости:. Коэффициент передачи регулятора скорости:. Размещено на.
0 Comments
Leave a Reply. |
AuthorWrite something about yourself. No need to be fancy, just an overview. Archives
March 2019
Categories |