Разработка системы электропривода тележки мостового крюкового крана

1. Чертеж широтно-импульсного преобразователя, А1
2. Система управления широтно-импульсным преобразователем, А1

Дополнительные материалы: прилагается расчетно-пояснительная записка на 47 листах.

 В проекте выполнена разработка системы электропривода тележки мостового крюкового крана, с управлением от микро- ЭВМ с заданными характеристиками.

Приведена краткая характеристика механизма подъема мостового крана. Электрический подъёмный кран является устройством, служащим для вертикального и горизонтального перемещения грузов. Привод в действие механизма подъемной лебёдки выполняется электрическим двигателем. Мостовой кран представлен мостом, перемещающимся по крановым путям на ходовых колесах, установленных на концевых балках. Пути уложены на подкрановые балки, которые опираются на выступы верхней части колонны цеха. Установка механизма передвижения крана выполнена на его мосту. Управление всеми механизмами производится из кабины. Питание электродвигателей осуществляется по цеховым троллеям. Основными параметрами механизма подъёма являются его грузоподъемность, режим работы, скорость подъема крюка, высота подъема грузозахватного устройства.

Произведен выбор двигателя. Выполнено вычисление мощности, равной 1,3 кВт. Принят двигатель П-42. Сделан расчет времени пуска тележки с грузом – 2,3 с и запаса сцепления 2,38.

Сделан выбор редуктора по параметрам принятого двигателя. Принят цилиндрический трехступенчатый горизонтальный редуктор типа ЦЗУ-200.

Приведен расчет широтно-импульсного транзисторного преобразователя.

Рассчитаны его основные параметры:

В качестве транзисторного ключа принят силовой транзисторный модуль типа КТ879А.

Выполнен динамический расчет электропривода. Определены коэффициенты: передачи датчика тока 0,025, передачи ШИП с широтно-импульсным модулятором 40,6. Принят тахогенератор модели ДПР-42Н1-01. Составлена динамическая модель приводной системы с определением передаточных функций ее звеньев. Проведена корректировка системы: контуров тока и скорости.

Описаны источники вторичного электропитания. Для проектируемого электропривода применен источник вторичного питания, включающий в состав трансформатор, выпрямитель и сглаживающий фильтр.  Рассчитана типовая мощность трансформатора, равная 4979,26 Вт. Принят силовой трансформатор ТС-6. Определено значение его первичного тока 12,58 А.

В качестве схемы выпрямления выбрана однофазная мостовая схема. Вычислены значения: обратное напряжение в вентиле 430 В и среднее значение тока вентиля 90 А. Принят вентиль – диод типа Д 141-100. Рассчитано дифференциальное сопротивление 0,0174 Ом, сопротивление плеча моста 0,0338 Ом, расчетное выпрямленное напряжение ненагруженного выпрямителя 287,5 В.

Сделан выбор и расчет сглаживающего фильтра. Он установлен на выходе выпрямителя для пульсации выпрямленного напряжения. Рассчитан коэффициент сглаживания 182,24. Принят Г-образный LC-фильтр, дроссель фильтра типа ДПМ 200-1000, конденсатор модели К50-78-450В.

Приведено описание работы системы. Посредством регулятора выполняется управление работой преобразователя по закону, который задан входным сигналом и защиты. В состав блок регулятора включены дифференциальные усилители заданного значения частоты вращения, регулятор частоты вращения, регулятор тока, широтно-импульсный модулятор, генератор тактовой частоты, схема измерения и среднеквадратичного ограничения якорного тока и схема защиты и контроля. На вход преобразователя поступает заданное значение частоты вращения двигателя и далее проходит на дифференциальный усилитель DA2.2. Коэффициент усиления последнего равен 1. От тахогенератора действительное значение частоты вращения двигателя поступает на вход BR+. Затем, через фильтр нижних частот с постоянной времени 0.5 мс, направляется на дифференциальный усилитель DA2.1 с коэффициентом усиления 0.35.

Изменение выходного напряжения усилителя в 2.5 раза выполняется с помощью переменного резистора R30. Таким образом, происходит регулирование коэффициента усиления в пределах от 0.35 до 0.14 от входа BR+ до выхода с переменного резистора R30. За счет этого происходит нормирование напряжения тахогенератора на 8 В задающего напряжения при напряжении самого тахогенератора, находящегося в пределах от 20 до 30 В. Стабилитрон VD9 и резистор R45 ограничивают максимальное выходное напряжение. Работа операционного усилителя DA4 выполняется в режиме повторителя. Резистор R34 служит для установки 0.

В работе спроектирована система электропривода тележки мостового крюкового крана, управление которого выполняется от микро-ЭВМ с заданными характеристиками.

В программе: Компас 3D v