Асинхронный электропривод транспортера этикетировочной машины

Целью выпускной квалификационной работы является разработка и исследование электроприводов транспортеров этикетировочной машины линии по производству бутилированной продукции.

ВВЕДЕНИЕ …………………………………………………………………………………………………………….7
1. Описание технологического процесса ………………………………………………………………….9
1.1. Технологический процесс ………………………………………………………………………………….9
1.2. Описание этикетировочной машины ………………………………………………………………..10
1.3. Принципиальная схема этикетировочной машины …………………………………………..12
1.4 Кинематика электроприводов этикетировочной машины ………………………………….14
2. Выбор электрического оборудования и расчёт параметров………………………………….16
2.1 Определение подходящего типа электропривода ………………………………………………16
2.2 Выбор электрических двигателей ……………………………………………………………………..19
2.3. Определение параметров схемы замещения асинхронного двигателя по
каталожным данным ……………………………………………………………………………………………..20
2.4. Расчет и построение естественной механической……………………………………………..25
и электромеханических характеристик электродвигателя ……………………………………….25
2.5. Расчетная схема замещения механической системы …………………………………………27
2.6. Выбор преобразователя частоты и управляющего контроллера ………………………..28
3. Оптимизация линеаризованной САУ СЭП ………………………………………………………….33
3.1. Математическая модель асинхронного двигателя …………………………………………….33
3.2. Разработка системы управления ………………………………………………………………………36
3.3. Оптимизация системы автоматического управления регулируемого
электропривода ……………………………………………………………………………………………………..42
3.3.1. Оптимизация контура тока ……………………………………………………………………………42
3.3.2. Оптимизация контура потокосцепления ………………………………………………………..45
3.3.3. Оптимизация САР скорости ………………………………………………………………………….49
3.3.4. Оптимизация контура положения ………………………………………………………………….52
4. Исследование нелинейной САУ РЭП ………………………………………………………………….55
5. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение …………….59
5.1. Технико-экономическое обоснование НИР ………………………………………………………60
5.2. Планирование работ по научно-техническому исследованию …………………………..62
5.2.1 Определение трудоемкости этапов НИР …………………………………………………………63
5.2.2 Техническая готовность темы ………………………………………………………………………..65
5.2.3 Построение графика работ …………………………………………………………………………….66
5.3 Смета затрат на разработку проекта ………………………………………………………………….67
5.4 Оценка целесообразности исследования……………………………………………………………71
5.4.1 Оценка научно-технического уровня исследования ………………………………………..71
5.4.2 Оценка возможных рисков …………………………………………………………………………….73
6. Социальная ответственность. ……………………………………………………………………………..76
6.1. Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности. ………………….76
6.1.1. Специальные трудовые нормы трудового законодательства ………………………….76
6.2 Производственная безопасность ……………………………………………………………………….78
6.2.1 Анализ вредных и опасных факторов …………………………………………………………….78
6.2.2 Расчёт заземления ………………………………………………………………………………………….82
6.3 Экологическая безопасность …………………………………………………………………………….85
6.4 Пожарная безопасность ……………………………………………………………………………………88
Заключение……………………………………………………………………………………………………………91
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ ………………………………………………….93
Список опубликованных работ по теме диссертации ………………………………………………95
Приложение А……………………………………………………………………………………………………….96

В данной работе был разработан и исследован асинхронный частотно-
регулируемый электропривод транспортера этикетировочной машины.
В работе осуществляется выбор оборудования. Предложено
использовать для основного и прижимного транспортёров современный
асинхронный частотно-регулируемый электропривод. Выбраны
электродвигатели, преобразователи частоты фирмы LENZE. Требуемый
диапазон регулирования является относительно небольшим, однако, решение
поставленной задачи синхронизации может быть достигнуто при наличие
качественного электропривода. Поэтому выбраны преобразователи,
позволяющие реализовать частотно-токовое векторное регулирование с
обратной связью по скорости.
Разработана функциональная схема системы автоматического
регулирования электроприводами ориентароров, верхнего и основного
транспортёров.
Показано, что для реализации поставленной задачи синхронного
движения электроприводов верхнего и нижнего транспортёров необходимо
обеспечить синхронизацию не только скоростей, но и положений
механизмов.
Электроприводы конвейеров рассмотрены как следящие системы,
замкнутые по положению, управление которыми осуществляется в режиме
равномерной заводки.
Разработана структурная схема асинхронного частотно-токового
электропривода с векторным управлением. Выполнена оптимизация
контуров регулирования: тока, потокосцепления, скорости и положения.
Определены показатели качества регулирования. Проведены имитационные
исследования в программной среде Matlab Simulink совместной работы
электроприводов нижнего и верхнего транспортёров.
Показано, что разработанный электропривод полностью удовлетворяет
требованиям технического задания, а предложенные принципы организации
управления позволяют обеспечить синхронное движение механизмов.
В экономической части рассчитаны затраты на разработку и
исследование электропривода.
В разделе безопасности и экологичности проанализированы опасные и
вредные производственные факторы, даны практические рекомендации по
технике безопасности и производственной санитарии.

1. Этикетировочный аппарат ПАККА-3000ЭУ. Техническая документация.
2. И.И. Алиев. Электротехнический справочник — Москва – 2000г.
3. Проектирование ленточного конвейера. Методические указания. / А.В.
Тарнопольский, Н.Е. Курносов, Л.П. Корнилаева, Ю.К. Измайлов – Пенза:
ПензГУ, 2009. – 60 с.
4. Чернышев А. Ю. Электропривод переменного тока: учебное пособие для
академического бакалавриата / А. Ю. Чернышев, Ю. Н. Дементьев, И. А.
Чернышев. – Москва: Издательство Юрайт, 2018. — 215 с.
5. Онищенко Г.Б. Рег. Автоматизированный электропривод промышленных
установок: Уч. пособие для ВУЗов, М.: Энергоатомиздат, 2002 г.
6.ПреобразовательчастотыLenzeV9300vector.Технические
характеристики.
7. Л.С. Удут, Н.В. Кояин, О.П. Мальцева. Проектирование и исследование
автоматизированных электроприводов Часть 6 Издательстово ТПУ — Томск –
2005г.
8. Попова С.Н. Управление проектами. Часть I: учебное пособие / С.Н.
Попова; Томский политехнический университет. – Томск: Изд-во Томского
политехнического университета, 2009. – 121 с.
9. А.И. Балашов, Е.М. Рогова., и др. Управление проектами. Учебник для
бакалавров. «Юрайт». Москва 2013. – 383 с.
10. Ф.Н. Филина. И.А. Толмачёв. Всё об индивидуальном предпринимателе: