Следящая система на основе ПИД-регулятора и ее настройка
Схема замещения АД (Т-образная)
2.Переход от Т-образной схемы замещения АД к Г образной;
3.Механические характеристики турбомеханизмов;
4.Центробежные насосы, особенности работы турбомеханизмов;
Система управления насосом с преобразователем частоты; (2 листа)
6.Общая характеристика крановых механизмов Параметры
предъявляемые к крановым механизмам;
Технологическое описание работы крановых механизмов. (2 листа)
Кинематическая схема работы крановых механизмов;
Принцип выбора электродвигателя для крановых механизмов. Расчет
Крановых нагрузок; (2 листа)
9.Динамические нагрузки, возникающие при работе крановых механизмов;
10.Система управления мостовым краном. Принцип векторного управления;
11.Лифт. Классификация лифтовых механизмов;
12.Описание технологического процесса работы. Типовая кинематическая схема;
Типовой расчет механизма подъема лифта; (2 листа)
14.Выбор электродвигателя для лифтового оборудования и принцип управления;
15Функциональная схема лифта и ее описание;
16.Конвейерный транспорт. Описание и классификация;
17.Статические нагрузки, возникающие в конвейерных механизмах;
18.Определение мощности электропривода конвейера;
19.Динамические нагрузки конвейерного механизма;
20.Параметры асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором: Цл=380 В, f=50 Гц, RS=O.O75 Ом. R, 0.01? Ом, X, Хг’=0.05 Ом. суммарный момент инерции приведенный к валу электродвигателяJ= 10кгм2.Вычислить время пуска нерегулируемого
|
|
|
электропривода.
21 Параметры асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором- IV-380 В, Г=50 Гц, Rs=0.001 Ом. R, 0.001 Ом, Х,=ХГ =0 05 Ом’ суммарный момент инерции к валу электродвигателяJ= 0.1кгм2 К0ЛИЧеСТВ° П0ЛЮС0В 6- единение «звезда».
Определить максимальный вращающийся момент.
22.Основные характеристики двигателя ДГГГ НВ;
23.Основные характеристики двигателя ДГГГ НВ;
Схема замещения АД (Т-образная)
При практических расчетах вместо реального асинхронного двигателя, на схеме его заменяют эквивалентной схемой замещения, в которой электромагнитная связь заменена на электрическую. При этом параметры цепи ротора приводятся к параметрам цепи статора.
По сути, схема замещения асинхронного двигателя аналогична схеме замещения трансформатора. Различие в том, что у асинхронного двигателя электрическая энергия преобразуется в механическую энергию (а не в электрическую, как это происходит в трансформаторе), поэтому на схеме замещения добавляют переменное активное сопротивление r2'(1-s)/s, которое зависит от скольжения. В трансформаторе, аналогом этого сопротивления является сопротивление нагрузки Zн.
|
|
|
Величина скольжения определяет переменное сопротивление, например, при отсутствии нагрузки на валу, скольжение практически равно нулю s≈0, а значит переменное сопротивление равно бесконечности, что соответствует режиму холостого хода. И наоборот, при перегрузке двигателя, s=1, а значит сопротивление равно нулю, что соответствует режиму короткого замыкания.
Как и у трансформатора, у асинхронного двигателя есть Т-образная схемазамещения.
Более удобной при практических расчетах является Г-образная схема замещения.
В Г-образной схеме, намагничивающая ветвь вынесена к входным зажимам. Таким образом, вместо трех ветвей получают две ветви, первая – намагничивающая, а вторая – рабочая. Но данное действие требует внесение дополнительного коэффициента c1, который представляет собой отношение напряжения подводимого к двигателю, к ЭДС статора.
Величина c1 приблизительно равна 1, поэтому для максимального упрощения, на практике принимают значение c1≈1. При этом следует учитывать, что значение коэффициента c1 уменьшается с увеличением мощности двигателя, поэтому более точное приближение будет соответствовать более мощному двигателю.
2.Переход от Т-образной схемы замещения АД к Г образной;
|
|
|
Без большой погрешности намагничивающую ветвь схемы рис. можно вынести на выводы напряжения сети; соответствующая этому допущению схема замещения фазы асинхронного двигателя представлена. Ошибка, вносимая этим допущением, невелика потому, что в схеме не учитывается лишь влияние падения напряжения на сопротивлениях обмотки статора от намагничивающего тока I на определяемый схемой ток ротора. Следует иметь в виду, что эта схема не дает правильных представлений о зависимости намагничивающего тока от нагрузки двигателя, так как определяет неизменное значение этого тока и}/хц-const.
3.Механические характеристики турбомеханизмов;
Турбомеханизм – технологическое устройство, предназначенное для перекачивания жидкостей или газов с помощью ротора с лопастями (турбины), помещенными в специальный корпус, имеющий характерный направляющий профиль.
Момент сопротивления на валу определяется через мощность:7,10
В частном случае, когда отсутствует статический напор
в магистрали Нст = 0
,7,11
7,12
На рис. 7-3 штриховыми линиями изображены механические характеристики, соответствующие формулам (7-10), (7-12), (7-13) для механизмов центробежного типа
|
|
|
4.Центробежные насосы, особенности работы турбомеханизмов;
Основные технологические параметры
1) Объёмная подача (син. производительность, расход) – Q [м3/c] – параметр, необходимый для оценки скорости перемещения объёмов жидкости или газа.
2) Массовая подача –M [кг/c] – параметр, необходимый для оценки скорости перемещения массы жидкости или газа.
3) Давление жидкости/газа – Pt [Н/м2] = [Па]. Внесистемная единица измерения – [бар]: 1 [бар] = 100000 [Па] = 100 [кПа] = 0,1 [МПа].
4) Напор - H [м] – давление в метрах высоты столба, сформированного данным турбомеханизмом при определённых технологических условиях.
Между данным параметром H выделяют связь с параметром давления Pt:
где 
– удельный вес жидкости.
5) Гидро/аэро-динамический КПД турбомеханизма – η.
где 
– выходная мощность жидкости или газа;
– подавая в турбомеханизм входная мощность жидкости или газа.
Вообще η – это функция от расхода Q жидкости/газа и от скорости ω и т. д.
Обычно в паспорте приводится потребляемая мощность в зависимости от расхода. Такая зависимость получается на номинальной скорости при задвижке на выходе турбомеханизма.
Основной характеристикой является зависимость напора Н от расхода Q:
Такая функция не является аналитической, т. е. не имеет формулы. Задаётся чаще всего в виде графика или таблицы.
Модифицированную характеристику можно аппроксимировать:
Технологический вывод, согласно формуле (перемещение некоторого сечения вещества в трубопроводе можно виеть на рисунке):
5.Система управления насосом с преобразователем частоты;
Следящая система на основе ПИД-регулятора и ее настройка
Функцией насосной станции является поддержание заданного давления перекачиваемой жидкости независимо от ее расхода, который может существенно изменяться в зависимости от конкретных условий. Все насосные станции рассчитываются на максимальный расход. В связи с этим требуются средства регулирования, обеспечивающие работу системы при разных расходах.
Наиболее современным является регулирование с помощью преобразователей частоты, которые позволяют плавно регулировать скорость вращения электродвигателя насоса и поддерживать давление в гидросистеме при разных расходах перекачиваемой жидкости.
Для осуществления регулирования с использованием преобразователя частоты обычно строится следящая система (рис. 1). На ее вход подаются сигнал задания давления и сигнал реального давления, получаемый с датчика обратной связи. Отклонение между реальным и заданным значениями (D ) преобразуется ПИД-регулятором в сигнал задания частоты для преобразователя. Под воздействием сигнала задания (fi) преобразователь изменяет скорость вращения электродвигателя насоса и стремится привести отклонение между заданным и реальным значением к нулю. Таким образом, давление в системе поддерживается равным заданному и не зависит от расхода.
Узлом, от которого зависит качество работы следящей системы, является ПИД-регулятор.Именно его структурой определяется точность и устойчивость поддержания заданного давления, а также вид переходных процессов, происходящих в гидросистеме при изменениях расхода.
Работа ПИД-регулятора строится следующим образом. Выходной сигнал состоит из суммы трех составляющих: пропорциональной П, интегральной И и дифференциальной Д (рис. 2). Структура регулятора и параметры каждой составляющей программируются.
Пропорциональная составляющая представляет собой результат умножения отклонения D на коэффициент К, который настраивается программно. При повышении этого коэффициента увеличивается точность и скорость отработки отклонения, но снижается устойчивость системы и возникают колебания.
Для обеспечения точности при сохранении устойчивости в структуру регулятора вводят интегральную составляющую. Она представляет собой результат умножения интеграла ошибки на коэффициент, зависящий от постоянной времени интегрирования t И. Данная постоянная времени настраивается программно. Введение интегральной составляющей исключает ошибку отработки в установившемся режиме, а время переходного процесса определяется величиной t И. При большой t И, время реакции на возмущающее воздействие велико и, если мы хотим быстрее отрабатывать ошибку регулирования, необходимо уменьшать t И. Однако это может привести к неустойчивости системы.
Продолжение на следующей шпоре. (:
Продолжение
Для уменьшения времени реакции системы на возмущение с сохранением устойчивости, в структуру регулятора вводят дифференциальную составляющую, которая представляет собой дифференциал отклонения, умноженный на коэффициент, зависящий от постоянной времени дифференцирования t Д. Постоянная времени настраивается программно. Введение дифференцирующей составляющей вносит демпфирование в систему и повышает ее устойчивость. Чем больше t Д, тем большее демпфирующее воздействие оказывает эта составляющая на систему.
Рис. 1. Схема регулирования давления
Рис. 2. Структура ПИД-регулятора
6.Общая характеристика крановых механизмов.Параметрыпредъявляемые к крановым механизмам;
1) Основным параметром является номинальная грузоподъёмность крана - [Gном]. Это наибольший вес груза вместе с грузозахватными приспособлениями (клещами, поддонами, захватами и др.) без веса крюковой подвески.
2) Номинальная скорость подъёма/перемещения - [υном]. Это максимально допустимая скорость перемещения номинального груза. При перемещении малых грузов или пустых крюков допускается увеличение скорости в размере 1,5 – 2 от номинальной.
Диапазон скоростей подъёма 
м/c; перемещения - 
м/c.
3) Допустимое номинальное ускорение -[aном]. Это среднее максимальное ускорение за время разгона. Выражается следующей формулой:
4) Диапазон регулирования скорости - [D]. Выражается следующей формулой:
5) Производительность (nero) - [N]. Обычно измеряется в [т 
ч]. Это зависимость веса среднего груза, перерабатываемого краном на число циклов в час.
6) Коэффициент усилия крана по грузоподъёмности - [Kгр]. Определяется как отношение средней массы к номинальной и выражается следующей формулой:
7) Коэффициент суточного использования крана - [Kс]. Выражается следующей формулой:
где 
– время работы.
8) Коэффициент использования в году - [Kг]. Выражается следующей формулой:
9) Коэффициент использования в технологическом цикле или продолжительность включения -[ПВ]. Определяется согласно следующей формуле:
где 
– время рабочего цикла;
– время всего цикла.
10) Число пусков в час - [Z].
11) Максимально допустимая температура внешней среды- [Tc]. Обычно данное значение таково: до 20 
, до 30 
до 40 , до 60 .
7. Технологическое описание работы крановых механизмов.Кинематическая схема работы крановых механизмов;
В процессе работы крана по перемещению груза, связанного с грузоподъёмностью, часто работают с перекрытием все остальные механизмы: подъёма, передвижения моста, передвижения тележки и др. Также следует учитывать работу механизмов поворота, вылета стрелы, механизмов перемещения каретки для поворотных кранов с горизонтальной стрелой.
Типовой технологический процесс любых крюковых кранов включает в себя следующие операции:
· Стропление грузов.
· Выбор слабины грузовых тросов (осуществляется только при работе механизма подъёма на малой (минимальной) скорости.
· Разгон механизма подъёма при выбранной слабине троса до номинальной скорости;
· Подъём груза на номинальной скорости на заданную высоту переноса.
· Торможение с грузом с номинальной до нулевой (минимальной) скорости с последующим отключением и фиксацией груза на высоте механическим тормозом, действующим автоматически сразу после окончания действия механизма подъёма.
· Разгон механизма горизонтального перемещения с заданным ускорение до номинальной скорости.
· Движение механизмов горизонтального перемещения с грузом на номинальной скорости в зону опускания и разгрузки.
· Торможение механизмов горизонтального перемещения с номинальной до нулевой скорости.
· Опускание груза на номинальной скорости, включая: разгон на опускание, опускание на установившейся скорости, торможение с номинальной до нулевой в зоне посадки груза).
· Доводка груза в горизонтальном направлении на минимальной (доводочной) скорости в точку посадки груза.
· Опускание груза на минимальной (посадочной) скорости до соприкосновения с поверхностью посадки и образование слабины грузового троса.
· Расстропление (отцепка) груза.
· Подъём пустого крюка на максимальной скорости на заданную высоту подъёма (разгон, подъём на установившейся скорости, торможение и фиксация).
· Перенос пустого крюка в горизонтальном направлении в зону погрузки.
· Опускание пустого крюка в зону погрузки, недоходя 0,5 м до поверхности стропления.
· Доводка крюка в горизонтальном направлении на пониженной (доводочной) скорости в точку погрузки.
гия]. Так, как правило, посадочные, доводочные и др. скорости составляют диапазон 
м/с. Номинальные скорости обычно составляют 
м/с.
Продолжение на следующей шпоре. (:
Продолжение
Рисунок 2 – Конструктивно-технологическая кинематическая схема механизма подъёма
Элементы обозначенные на схеме:
1 – двигатель привода;
2 – пальце-втулочная соединительная муфта быстроходного вала;
2а – полумуфта тормозной барабан, всегда жёстко соединённая с быстроходным валом редуктора;
3 – механический тормоз закрытого типа с электромагнитным (электрогидравлическим) автоматом;
4 – понижающая закрытая шестиступенчатая передача – редуктор;
5 – кулачково-шлицевая муфта (жёсткая) тихоходного вала;
6 – грузовой барабан;
7 – грузовой трос со схемой укладки по подвижным и неподвижным шкивам (называется – схема запасовки);
8 – система подвижных и неподвижных блоков – полиспаст, которые выполняют роль редуктора в системах поступательного движения. Кратность полиспаста находится исходя из следующей формулы:
На данной схеме количество подвижных блоков 
, поэтому кратность такого полиспаста 
.
9 – крюковая подвеска. При её наличии всегда требуется стропление/расстропление груза, т. е. фиксация;
10 – грузозахватный механизм;
11 – главный технологический объект – груз.
По соображениям безопасности все механизмы кранов имеют тормоза.
8 Принцип выбора электродвигателя для крановых механизмов. Расчеткрановых нагрузок;
В практике используется несколько методов выбора электропривода:
1) Классический метод последовательных приближений.
2) Метод номинальных режимов -метод по категории режимов работы крюка.
3) Метод нагрузочных рядов.
4) Метод эквивалентного КПД.
Рассмотрим 2 основных метода: классический метод последовательных приближений и метод эквивалентного КПД.
Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 365; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!