Об’єкт, предмет, методи та принципи автоматизації електроприводів загальнопромислових механізмів.
Класифікація загальнопромислових установок. Загальна характеристика загальнопромислових механізмів неперервної дії. Загальна характеристика загальнопромислових механізмів циклічної дії. Загальні відомості про автоматизацію електроприводів циклічної дії. Статичні та динамічні навантаження електроприводів підйомних і тягових лебідок. Статичні навантаження однокінцевих лебідок. Статичні навантаження однокінцевих нахилених лебідок. Динамічні навантаження електроприводів однокінцевих лебідок. Статичні та динамічні навантаження двокінцевих лебідок. Статичні навантаження двокінцевих лебідок. Динамічні навантаження двокінцевих лебідок. Статичні та динамічні навантаження електропривода переміщення і повороту. Статичні характеристики електроприводів механізмів переміщення та повороту. Динамічні характеристики механізмів переміщення і повороту. Вибір двигунів для механізмів циклічної дії. Загальні відомості про двигуни механізмів циклічної дії. Вибір двигуна для загальнопромислових механізмів циклічної дії. Режими роботи кранових механізмів. Вплив пружних механічних зв’язків на динаміку механізмів циклічної дії. Вплив пружних механічних зв’язків на динаміку механізмів циклічної дії. Усунення розгойдування. Обмеження механічних перевантажень електроприводів загальнопромислових механізмів циклічної дії. Електроприводи установок, що керуються оператором. Системи кранових електроприводів із асинхронним двигуном. Основні вимоги до електроприводів підйомних кранів. Електроприводи підйомних кранів. Системи кранових електроприводів із асинхронними двигунами. Регулювання швидкості за допомогою вихрового генератора. Регулювання швидкості в електроприводах кранових механізмів. Регулювання швидкості у дводвигунному електроприводі шляхом уключення режиму гальмування основного асинхронного двигуна. Динамічне гальмування АД із самозбудженням. Регулювання швидкості в електроприводах кранових механізмів за допомогою ТРН і ТПЧ. Регулювання швидкості електропривода за допомогою тиристорного регулятора напруги зі зворотним зв’язком за швидкістю. Регулювання швидкості шляхом використання в електроприводах кранів частоти мережі живлення. Електропостачання кранів. Використання двигунів постійного струму в електроприводах підйомних кранів. Електропостачання кранів. Кранове гальмівне обладнання. Будова схем керуванням крановими електроприводами. Кранові силові кулачкові контролери. Магнітні кранові контролери. Кранові кінцеві вимикачі. Кранові резистори. Кранові захисні панелі. Електроприводи основних механізмів одноківшевих екскаваторів. Загальні відомості про електроприводи одноківшевих екскаваторів. Основні вимоги до електроприводів механізмів екскаваторів. Схеми електроприводів основних механізмів одноківшевих екскаваторів. Автоматизація робочого циклу механізмів циклічної дії. Автоматичне точне зупинення підйомно-транспортних механізмів. Класифікація механізмів циклічної дії за робочим циклом. Автоматичне точне зупинення підйомно-транспортних механізмів. Автоматичне регулювання положення при цикловій автоматизації. Аналіз впливу параметрів руху на точне зупинення. Автоматичне регулювання положення при цикловій автоматизації. Системи електроприводів підйомних механізмів із автоматичним відпрацюванням циклу. Електроприводи тихохідних ліфтів. Електроприводи швидкохідних ліфтів. Електроприводи шахтних клітьових підйомників, швидкісних ліфтів і маятникових канатних доріг. Електроприводи скіпових шахтних підйомників. Електроприводи із синхронним генератором. Принципи побудови схем керування багатопозиційними підйомниками. Загальна характеристика схем. Вузли контролю положення кабіни в шахті. Вузол вибору напрямку руху. Схеми керування на логічних елементах. Вузли уповільнення руху. Вузол вибору напрямку руху на логічних елементах. Забезпечення безпеки і комфортності двигуна. Електропривод ліфта з двошвидкісним двигуном. Спеціальні блокування та захисти. Електропривод і автоматизація механізмів неперервного транспорту. Статичні навантаження конвеєрів. Конструктивні схеми та основні елементи конвеєра. Сила опору на лінійній ділянці. Сила опору рухові на ділянках згину. Динамічні та загальні навантаження в конвеєрі. Сили опору в конвеєрі з кількома ділянками. Динамічні та загальні навантаження в конвеєрі. Визначення моменту і потужності привідної станції конвеєра. Привідні станції конвеєра. Місцезнаходження привідних станцій конвеєра. Особливості розміщення привідної станції в конвеєрах з великою довжиною. Особливості роботи і вимоги до електроприводів неперервного транспорту. Аналіз систем електроприводів механізмів неперервного транспорту. Привід асинхронного двигуна з фазним ротором і додатковими опорами у колі якірних обмоток. Привід асинхронного двигуна з фазним ротором з тиристорним комутатором у колі ротора. Асинхронний електропривод з електромагнітною муфтою ковзання. Електроприводи узгодженого руху кількох конвеєрів. Принципи керування та автоматизації механізмів неперервного транспорту. Технологічні вимоги до керування приводами неперервного транспорту. Електротехнічні вимоги для керування приводами неперервного транспорту. Способи керування системами неперервного транспорту. Основні принципи автоматизації неперервного транспорту. Захисні блокування в конвеєрі. Електропривод механізмів відцентрового і поршневого типів. Потужність на валу електродвигунів відцентрових вентиляторів, насосів і поршневих компресорів. Загальні відомості про механізми відцентрової та поршневої дії. Потужність і момент на валу відцентрового вентилятора. Потужність і момент на валу відцентрового насоса. Потужність і момент двигуна поршневого компресора. Регулювання швидкості обертання двигунів механізмів відцентрового і поршневого типу. Регулювання продуктивності механізмів відцентрового типу. Особливості роботи ЕП механізмів відцентрового і поршневого типів. Регулювання швидкості обертання АД з КЗ ротором. у механізмах поршневого і відцентрового типів. Регулювання швидкості АД з фазним ротором у механізмах відцентрового і поршневого типів. Керування ЕП механізмів відцентрового і поршневого типів. Регулювання швидкості АД з фазним ротором і повертанням енергії в мережу. Принципи керування та автоматизації механізмів відцентрового і поршневого типів. Застосування типових засобів автоматизації механізмів відцентрового і поршневого типів. Схема автоматизації електроприводів насосів. Принципи керування насосними установками. Перспективи розвитку ЕП ЗПМ. Принцип телекерування насосними установками з диспетчерського пункту.
Третій рік, 9 кредитів, 8 семестр – екзамен
Перелік дисциплін, які є передумовою вивчення курсу:
- 141БОК6 Вища математика
- 141БОК13 Теоретичні основи електротехніки
- 141БОК14 Теорія автоматичного керування
- 141БОК16 Енергозабезпечення об'єктів від альтернативних джерел енергії
- 141БОК17 Електричні машини
- 141БОК18 Теорія електропривода
- 141БОК20 Улаштування електроустановок споживачів, електрична частина станцій та підстанцій
- 141БОК21 Мікроконтролери та мікропроцесорна техніка
- 141БОК22 Електроніка та мікросхемотехніка
- 141БОК23 Електричні апарати
Перелік дисциплін, для яких курс є передумовою:
- 141БОК26 Наукові дослідження в енергетичному комплексі, електротехнічних та електромеханічних системах
Змістовий модуль 1. Загальні відомості про автоматизований електропривод механізмів циклічної дії.
Тема 1. Вступ до дисципліни. Класифікація загальнопромислових установок. Статичні та динамічні навантаження електроприводів підйомних і тягових лебідок.
Загальні положення про загальнопромислові установки. Роль і місце дисципліни в підготовці фахівця. Класифікація загальнопромислових установок. Загальна характеристика ЗПМ неперервної дії. Загальна характеристика загальнопромислових механізмів циклічної дії. Статичні навантаження однокінцевих лебідок. Статичні навантаження однокінцевих нахилених лебідок. Динамічні навантаження ЕП однокінцевих лебідок.
Тема 2. Статичні та динамічні навантаження двокінцевих лебідок.
Статичні навантаження двокінцевих лебідок. Динамічні навантаження двокінцевих лебідок.
Тема 3. Статичні та динамічні навантаження електропривода переміщення і повороту.
Статичні характеристики електроприводів механізмів переміщення та повороту. Динамічні характеристики механізмів переміщення і повороту.
Тема 4. Вибір двигунів для механізмів циклічної дії.
Загальні відомості про двигуни механізмів циклічної дії. Вибір двигуна для загальнопромислових механізмів циклічної дії. Режими роботи кранових механізмів.
Тема 5. Вплив пружних механічних зв’язків на динаміку механізмів циклічної дії.
Вплив пружних механічних зв’язків на динаміку механізмів циклічної дії. Усунення розгойдування. Обмеження механічних перевантажень електроприводів загальнопромислових механізмів циклічної дії.
Змістовий модуль 2. Електроприводи установок, що керуються оператором.
Тема 6. Системи кранових електроприводів із асинхронним двигуном.
Основні вимоги до електроприводів підйомних кранів. Електроприводи підйомних кранів. Системи кранових електроприводів із асинхронними двигунами. Регулювання швидкості за допомогою вихрового генератора
Тема 7. Регулювання швидкості в електроприводах кранових механізмів.
Регулювання швидкості у дводвигунному електроприводі шляхом уключення режиму гальмування основного асинхронного двигуна. Динамічне гальмування АД із самозбудженням.
Тема 8. Регулювання швидкості в ЕП кранових механізмів за допомогою ТРН і ТПЧ.
Регулювання швидкості електропривода за допомогою тиристорного регулятора напруги зі зворотним зв’язком за швидкістю. Регулювання швидкості шляхом використання в електроприводах кранів частоти мережі живлення.
Тема 9. Електропостачання кранів.
Використання двигунів постійного струму в електроприводах підйомних кранів. Електропостачання кранів. Кранове гальмівне обладнання.
Тема 10. Будова схем керуванням крановими електроприводами.
Кранові силові кулачкові контролери. Магнітні кранові контролери. Кранові кінцеві вимикачі. Кранові резистори. Кранові захисні панелі.
Тема 11. Електроприводи основних механізмів одноківшевих екскаваторів.
Загальні відомості про електроприводи одноківшевих екскаваторів. Основні вимоги до електроприводів механізмів екскаваторів. Схеми електроприводів основних механізмів одноківшевих екскаваторів.
Змістовий модуль 3. Електроприводи механізмів з автоматичним відпрацюванням циклу.
Тема 12. Автоматичне точне зупинення підйомно-транспортних механізмів.
Класифікація механізмів циклічної дії за робочим циклом. Автоматичне точне зупинення підйомно-транспортних механізмів.
Тема 13. Автоматичне регулювання положення при цикловій автоматизації.
Аналіз впливу параметрів руху на точне зупинення. Автоматичне регулювання положення при цикловій автоматизації.
Тема 14. Системи ЕП підйомних механізмів із автоматичним відпрацюванням циклу.
Електроприводи тихохідних ліфтів. Електроприводи швидкохідних ліфтів. Електроприводи шахтних клітьових підйомників, швидкісних ліфтів і маятникових канатних доріг. Електроприводи скіпових шахтних підйомників. Електроприводи із синхронним генератором.
Тема 15. Принципи побудови схем керування багатопозиційними підйомниками.
Загальна характеристика схем. Вузли контролю положення кабіни в шахті. Вузол вибору напрямку руху.
Тема 16. Схеми керування на логічних елементах.
Вузли уповільнення руху. Вузол вибору напрямку руху на логічних елементах.
Тема 17. Забезпечення безпеки і комфортності руху ліфта.
Електропривод ліфта з двошвидкісним двигуном. Спеціальні блокування та захисти.
Змістовий модуль 4. Електроприводи механізмів безперервної дії.
Тема 18. Статичні навантаження конвеєрів.
Конструктивні схеми та основні елементи конвеєра. Сила опору на лінійній ділянці. Сила опору рухові на ділянках згину DFз.
Тема 19. Динамічні та загальні навантаження в конвеєрі.
Сили опору в конвеєрі з кількома ділянками. Динамічні та загальні навантаження в конвеєрі. Визначення моменту і потужності привідної станції конвеєра.
Тема 20. Привідні станції конвеєра.
Місцезнаходження привідних станцій конвеєра. Особливості розміщення привідної станції в конвеєрах з великою довжиною. Особливості роботи і вимоги до електроприводів неперервного транспорту.
Тема 21. Аналіз систем електроприводів механізмів неперервного транспорту.
Привід асинхронного двигуна з фазним ротором і додатковими опорами у колі якірних обмоток. Привід асинхронного двигуна з фазним ротором з тиристорним комутатором у колі ротора. Асинхронний електропривод з електромагнітною муфтою ковзання. Електроприводи узгодженого руху кількох конвеєрів.
Тема 22. Принципи керування та автоматизації механізмів неперервного транспорту.
Технологічні вимоги до керування приводами неперервного транспорту. Електротехнічні вимоги для керування приводами неперервного транспорту. Способи керування системами неперервного транспорту. Основні принципи автоматизації неперервного транспорту. Захисні блокування в конвеєрі.
Змістовий модуль 5. Електроприводи механізмів відцентрового і поршневого типу.
Тема 23. Потужність на валу електродвигунів відцентрових вентиляторів, насосів і поршневих компресорів.
Загальні відомості про механізми відцентрової та поршневої дії. Потужність і момент на валу відцентрового вентилятора. Потужність і момент на валу відцентрового насоса. Потужність і момент двигуна поршневого компресора.
Тема 24. Регулювання швидкості обертання двигунів механізмів відцентрового і поршневого типу.
Регулювання продуктивності механізмів відцентрового типу. Особливості роботи ЕП механізмів відцентрового і поршневого типів. Регулювання швидкості обертання АД з КЗ ротором у механізмах поршневого і відцентрового типів. Регулювання швидкості АД з фазним ротором у механізмах відцентрового і поршневого типів.
Тема 25. Керування ЕП механізмів відцентрового і поршневого типів. Перспективи розвитку ЕП ЗПМ. Заключення по дисципліні.
Регулювання швидкості АД з фазним ротором і повертанням енергії в мережу. Принципи керування та автоматизації механізмів відцентрового і поршневого типів. Застосування типових засобів автоматизації механізмів відцентрового і поршневого типів. Схема автоматизації електроприводів насосів. Принцип телекерування насосними установками з диспетчерського пункту.
Практичне заняття №1. Розрахунок і вибір двигуна механізму піднімання мостового крана.
Вибір поліспаста, розрахунок і вибір каната. Вибір барабана. Орієнтовний розрахунок передавального числа редуктора механізму піднімання. Розрахунок потужності та вибір електродвигуна механізму піднімання. Вибір гальма механізму піднімання.
Практичне заняття №2. Розрахунок і вибір двигуна механізму переміщення візка (моста) мостового крана.
Розрахунок механізму переміщення моста (візка). Розрахунок потужності та вибір електродвигуна механізму пересування. Вибір гальма механізму пересування.
Практичне заняття №3. Керування крановими асинхронними електроприводами за допомогою силових та магнітних контролерів.
Керування крановим асинхронним електроприводом за допомогою силового контролера ККТ-61А. Керування крановим асинхронним ЕП за допомогою силового контролера ККТ-65А. Схема керування ЕП магнітним контролером типу К. Схема керування електроприводом механізму підйому крана магнітним контролером типу ТСА. Крановий магнітний контролер типу ПС.
Практичне заняття №4. Розрахунок і вибір ступенів опорів асинхронного двигуна з фазним ротором.
Визначення номінального опору та струму ротора. Розбиття опорів і вибір струмів ступенів для ЕП з кулачковими і магнітними контролерами. Вибір контролера. Визначення розрахункових та фактичних значень кожної ступені опору ротора. Визначення запасу по струму.
Практичне заняття №5. Принципова схема управління ліфтом. Захисні блокування електроприводів ліфта.
Вузол вибору напрямку руху на логічних елементах. Електропривод ліфта з двошвидкісним двигуном. Спеціальні блокування та захисти електропривода ліфта.
Практичне заняття №6. Розрахунок і вибір електродвигуна механізму підйому вантажопасажирського ліфта.
Розрахунок і вибір каната, вибір приводного барабана. Розрахунок передавального числа та вибір редуктора. Розрахунок потужності та вибір електродвигуна механізму підйому вантажопасажирського ліфта.
Практичне заняття №7. Розрахунок потужності електродвигуна приводної станції конвеєра.
Розрахунок сили опору руху на прямолінійній ділянці. Розрахунок сили опору руху на ділянках згину. Розрахунок сили натягу в набігаючих та збігаючих точках приводного барабана. Розрахунок потужності привідної станції конвеєра та вибір приводного електродвигуна.
Практичне заняття №8. Принципова схема електроприводів поточно-транспортної системи.
Розрахунок сили опору руху на прямолінійній ділянці. Розрахунок сили опору руху на ділянках згину. Розрахунок сили натягу в набігаючих та збігаючих точках приводного барабана. Розрахунок потужності привідної станції конвеєра та вибір приводного електродвигуна.
Практичне заняття №9. Аналіз та дослідження схем імпульсно-фазового керування загальнопромисловими механізмами змінного та постійного струму.
Дослідження найбільш розповсюджених схем імпульсно-фазового керування електроприводами змінного та постійного струму.
Лабораторне заняття №1. Дослідження структури і характеристик кранового асинхронного електропривода в нерухомій системі координат.
Ознайомлення з характеристиками кранового асинхронного електропривода на основі математичного моделювання його структури. Набуття навичок роботи з електронними моделями асинхронних кранових електродвигунів з короткозамкненим ротором.
Лабораторне заняття №2. Дослідження структури математичної моделі та характеристик електродвигуна постійного струму з послідовним, паралельним та незалежним збудженням.
Ознайомлення з характеристиками двигуна постійного струму з послідовним, паралельним та незалежним збудженням, для загальнопромислового механізму, на основі математичного моделювання його структури. Набуття навичок роботи з електронними моделями.
Лабораторне заняття №3. Дослідження ЕП змінного струму з типовою панеллю керування.
Дослідження характерних параметрів у роботі типової панелі керування механізму переміщення. Дослідження пускових характеристик при різних рівнях опорів у колі ротора.
Лабораторне заняття №4. Дослідження структури та характеристик двохшвидкісного асинхронного електропривода ліфта в системі координат, що обертається.
Ознайомлення з характеристиками ліфтового асинхронного двохшвидкісного електропривода на основі математичного моделювання його структури. Набуття навичок роботи з електронними моделями асинхронних двохшвидкісних електродвигунів з короткозамкненим ротором.
Лабораторне заняття №5. Дослідження електропривода змінного струму з типовою панеллю керування й перевірка двигуна на нагрів.
Дослідження характерних параметрів у роботі типової панелі керування механізму підйому. Дослідити приводний двигун на нагрів залежно від класу ізоляції.
Лабораторне заняття №6. Дослідження електропривода постійного струму на базі керованого випрямляча.
Ознайомлення з характеристиками електропривода постійного струму на базі керованого випрямляча за допомогою математичного моделювання його структури.
Лабораторне заняття №7. Дослідження електропривода постійного струму на базі широтно-імпульсного перетворювача.
Ознайомлення з характеристиками електропривода постійного струму на базі широтно-імпульсного перетворювача за допомогою математичного моделювання його структури.
Базова
- Шефер О.В. Автоматизований електропривод загальнопромислових механізмів: конспект лекцій. – Полтава: ПолтНТУ, 2020. – 154 с.
- Попович М.Г., Лозинський О.Ю., Клепіков В.Б. та інш. Електромеханічні системи автоматичного керування та електроприводи. Навч. посіб. за напрямом «Електромеханіка» / М.Г. Попович, О.Ю. Лозинський, В.Б. Клепіков та інш. – К.: Либідь, 2005. – 680 с. Ч1.
- Попович М.Г., Лозинський О.Ю., Клепіков В.Б. та інш. Електромеханічні системи автоматичного керування та електроприводи. Навч. посіб. за напрямом «Електромеханіка» / М.Г. Попович, О.Ю. Лозинський, В.Б. Клепіков та інш. – К.: Либідь, 2005. – 680 с. Ч2.
- Гульков Г.И. Системы автоматизированного управления электроприводами: учеб. пособие / Гульков, Ю.Н. Петренко, Е.П. Раткевич, ОЛ. Симоненкова; под общ. ред. Ю.Н. Петренко. – 2-е изд., испр. и доп. – Минск: Новое знание, 2007. – 394 с.
Допоміжна
- Павленко Т.П. Автоматизований електропривод загальнопромислових механізмів. Конспект лекцій (для студентів усіх форм навчання за спеціальністю 141 –Електроенергетика, електротехніка, електромеханіка) / Т.П. Павленко, О.В. Донець, О.М. Петренко; Харків. нац. ун-т міськ. госп-ва ім. О.М. Бекетова. – Харків: ХНУМГ ім. О.М. Бекетова, 2018. – 132с.
- Файнштейн В.Г., Воробейчик О.С. Цифровые системы управления электроприводов: монография / Под редакцией Учителя Л.Д. – Кривой Рог: Издательство ГВУЗ «КНУ», 2014. – 159 с.
- Лимонов Л.Г. Автоматизированный электропривод промышленных механизмов. – X : – Изд-во «ФОРТ», 2009. – 272 с.
- Ключев В.И. Електропривод и автоматизация общепромышленных механизмов. / В.И. Ключев, В.М. Терехов. М.: Энергия, 1980. – 360 с.
Координатор Асистент координатора Syllabus Програма дисципліни