Содержание

ВВЕДЕНИЕ 9

1АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ПРОМЫШЛЕННОЙ УСТАНОВКИ И ФОРМУЛИРОВАНИЕ ТРЕБОВАНИЙ К АВТОМАТИЗИРОВАННОМУ ЭЛЕКТРОПРИВОДУ 11

1.1Описание промышленной установки 11

1.2Анализ технологического процесса промышленной установки и выбор управляемых координат электропривода 13

1.3Формулирование требований к автоматизированному электроприводу 15

2ПРОЕКТИРОВАНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СХЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА 17

2.1Обзор систем электропривода, применяемых в промышленной установке 17

2.2Выбор рациональной системы электропривода 21

2.3Проектирование функциональной схемы автоматизированного электропривода 22

3ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ 25

3.1Анализ кинематической схемы механизма и определение ее параметров. Составление математической модели механической части электропривода и определение ее параметров 25

3.2Расчет нагрузок, построение механической характеристики Ммех = f(ω) и нагрузочной диаграммы механизма Ммех = f(t) 32

3.3Предварительный выбор двигателя по мощности 37

3.4Выбор номинальной скорости и типоразмера двигателя. Построение характеристики Мдоп = f(ω), где ωмин≤ ω≤ ωмакс 37

3.5Построение нагрузочной диаграммы электропривода M = f(t) за цикл работы 45

3.6Проверка выбранного электродвигателя по нагреву и перегрузочной способности 46

4ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ 48

4.1Определение возможных вариантов и обоснование выбора вида преобразователя электрической энергии 48

4.2Расчет параметров и выбор электрических аппаратов силовой цепи: входного и выходного фильтров, тормозного ре­зистора 51

5ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ 53

5.1Выбор датчиков для измерения управляемых координат электропривода 53

5.2Составление математических моделей (уравнений, структурных схем) объекта управления, датчиков и исполнитель­ного устройства 54

5.3Расчет параметров объекта управления, датчиков и исполнительного устройства 60

5.4Проектирование регуляторов на основании разработанных математических моделей и требований к автоматизиро­ванному электроприводу 66

6РАСЧЕТ И АНАЛИЗ ДИНАМИЧЕСКИХ И СТАТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА 70

6.1Разработка компьютерной (имитационной) модели автоматизированного электропривода 70

6.2Расчет переходных процессов и определение показателей качества 75

6.3Расчет зависимости задающего воздействия от времени U3 = f(t) для реализации технологического процесса за цикл работы 80

6.4Построение статических характеристик электропривода, соответствующих зависимости U3 = f(t) за цикл работы 82

7ОКОНЧАТЕЛЬНАЯ ПРОВЕРКА ПРАВИЛЬНОСТИ ВЫБОРА ДВИГАТЕЛЯ 84

7.1Построение точной нагрузочной диаграммы электропривода за цикл работы автоматизированного электропривода 84

7.2Проверка электродвигателя по нагреву и перегрузочной способности электропривода по точной нагрузочной диа­грамме 84

8ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОМЫШЛЕННОЙ УСТАНОВКИ НА ОСНОВЕ ПРОГРАММИРУЕМОГО КОНТРОЛЛЕРА 86

8.1Формализация условий работы промышленной установки 86

8.2Разработка алгоритма и программы управления 86

8.3Проектирование функциональной схемы системы автоматизации 91

8.4Выбор аппаратов системы автоматизации 92

8.5Проектирование схемы электрической соединений системы автоматизации 94

8.6Полное описание функционирования системы автоматизации 96

9ПРОЕКТИРОВАНИЕ СХЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ И ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ ПРОМЫШЛЕННОЙ УСТАНОВКИ 97

9.1Выбор аппаратов, проводов и кабелей 97

10ПРОЕКТИРОВАНИЕ СХЕМЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА 103

10.1Схема электрическая принципиальная автоматизированного электропривода 103

10.2Составление перечня элементов электрооборудования промышленной установки 104

10.3Полное описание функционирования схемы электрической принципиальной автоматизированного электропривода 106

11ОХРАНА ТРУДА 108

11.1Расчет зануления для автоматизированного электропривода насосной установки машины непрерывного литья заготовок 108

11.2Меры безопасности при обслуживании электродвигателей насосной станции 112

11.3Пожарная безопасность 114

12ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ 115

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 134

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 135