Введение

Курс «Автоматизированный электропривод типовых производственных механизмов и технологических комплексов» (АЭП ТПМ и ТК) является одним из завершающих курсов в обучении студентов специальности 140604 (180400)«Электропривод и автоматика промышленных установок и технологических комплексов».В этом курсеу студентов формируются понятия и приобретаются ими навыки работы с комплектными автоматизированными электроприводами, используемыми в различных общепромышленных установках.

Содержание курсовой работы направлено на развитие у студентов навыков инженерного подхода к особенностям автоматизированных электроприводов типовых производственных механизмов и технологических комплексов, а также умения оценивать целесообразность применения типовых комплектных электроприводов для повышения рентабельности промышленных объектов.

Анализируя функциональные особенности технологического оборудования, в котором используются электромеханические системы с регулируемыми электроприводами, можно их свести к типовым группам оборудования:

- металло-, дерево -, и камнеобрабатывающие станки;

- резальное оборудование (гильотинные, барабанные, летучие ножницы, дисковые и ленточные пилы, резальные станки и др.);

- обжимное, кузнечное, прессовое и штамповочное оборудование;

- горнодобывающие (роторные и ковшовые экскаваторы, угледобывающие машины, буровое оборудование и др.);

- предназначенные для транспортировки и обработки гибких материалов;

- промышленные роботы и манипуляторы;

- подъемно-транспортноеобурудование (краны, транспортеры, конвейеры, рольганги, монорельсы, лифты и др.);

- электротранспорт;

- предназначенное для физической и химической переработки вещества и содержащее энергоемкие однодвигательные электроприводы с продолжительным режимом работы (насосы, компрессоры, вентиляторы, мельницы, дефибреры, смесители, центрифуги и др.);

- контрольно-испытательное (измерительные машины, испытательные стенды, имитаторы и др.);

- мониторинговое (телевизионные системы наблюдения за технологическим процессом, телескопы, радиотелескопы, оптические системы космического наблюдения и др.).

При исследовании вариантов применяемых электроприводов используют различные способы классификации, например, виды движения электродвигателей:

- вращательный;

- поступательный;

- линейный;

- многокоординатный.

Способы соединения двигателя с исполнительным органом:

- редукторный;

- безредукторный;

- конструктивно-интегрируемый.

Регулируемость выходной частоты:

- нерегулируемый;

- многоскоростной;

- регулируемый.

По числу исполнительных органов:

- индивидуальный;

- групповой.

По числу электродвигателей:

- однодвигательный;

- многодвигательный.

По степени автоматизации:

- ручной;

- полуавтоматический;

-следящий;

- позиционный;

- стабилизирующий;

- программный.

К классификационным признакам также относятся: функциональное назначение, принцип преобразования электрической энергии в механическую, структура электропривода и его техническая реализация, энергосберегающие возможности электроприводов, их электромагнитная совместимость с технологической средой.

Основные тенденции развития электроприводов:

- замена нерегулируемых электроприводов регулируемыми в энергоемком оборудовании (насосы, компрессоры, вентиляторы, кондиционеры и др.) с целью энергосбережения;

-расширение применения регулируемых электроприводов в промышленном оборудовании, транспорте, авиационной и космической технике, медицине, бытовой технике для достижения новых качественных результатов в технологии;

- распространение блочно-модульных принципов построения электроприводов, информационных средств, средств управления и систем управления в целом;

- внедрение систем диагностирования, обслуживания и визуализации технологических процессов.

Автоматизация современных технологических объектов сопровождается применением различных электромеханических систем, с помощью которых решается задача повышения качества продукции и эффективности технологического оборудования. Во многих случаях автоматические системы управления электроприводами следует рассматривать как взаимосвязанные системы, так как в состав технологического оборудования могут входить десятки электроприводов, объединенных по цепям управления, питания и нагрузки. Стремление к энергосбережению в результате замены нерегулируемых регулируемыми электроприводами приводит к необходимостирассматривать взаимосвязи электромеханических систем по цепям нагрузки в объектах.

Развязка или декомпозиция систем наиболее эффективно выполняется не только средствами и алгоритмами управления, но и использованием параметров и свойств электрических, механических и функциональных компонентов автоматизированных технологических комплексов, то есть тех компонентов, которые традиционно относятся к объектам управления и при проектировании систем считаются неизменными. Это важно учитывать при проектировании новых объектов и модернизации действующих.

Современные электроприводы с микропроцессорным управлением оснащены большой библиотекой программных средств, с помощью которых можно решать многие функциональные задачи управления технологическим оборудованием разного производственного оборудования.

Эти средства распространяются на нижний (управление локальным оборудованием) и средний (координированное управление оборудованием) уровни управления и ориентированы на связь с верхним (административным) уровнем.

Обеспечение оптимального управления в электромеханической системе с электроприводом подразумевает синтез таких алгоритмических средств, которые бы давали возможность достижения заданных технических и субъективных показателей качества управления в условиях активного воздействия возмущений.

Интенсивность любых производственных процессов неизбежно ведёт к росту нагрузки на различные агрегаты, возрастанию напряжений в элементах машин, ускорению темпов износа деталей и сокращению сроков их службы, поэтому часто возникает вопрос определения фактически действующих нагрузок и возможности демпфирования колебаний с помощью регулируемого электропривода.

В связи с большим многообразием промышленных комплексов и технологических процессах, где применяются автоматизированные электропривода постоянного и переменного тока, и необходимости поиска альтернативных решений выбора электроприводов для их модернизации, приведен расширенный список литературы, позволяющий студентам использовать необходимый материал для выполнения своего задания в курсовом проекте.