Details

Данная выпускная квалификационная работа посвящена созданию электропривода для подъемного механизма крана с грузоподъемностью 1000 кг. В качестве основного двигателя выбран асинхронный электродвигатель. Работающий с частотным управлением. На начальном этапе были изучены основные принципы работы электроприводов, а также особенности управления асинхронными двигателями с применением частотных преобразователей. Подробно рассмотрены преимущества и недостатки частотного регулирования, особенно в условиях работы подъемных кранов. В технической части выполнены необходимые расчеты кинематической схемы. Были выбраны конкретные элементы: редуктор, барабан и электродвигатель. Проведены вычисления параметров схемы замещения асинхронного двигателя, которые использовались для построения модели в среде MATLAB – Simulink. Все компоненты системы подобраны с учетом реальных условий эксплуатации кранов. На следующем этапе построена математическая модель электропривода. В среде MATLAB – Simulink реализована система управления на базе PIDрегулятора. Проведено моделирование работы электропривода в трех режимах: запуск, номинальная нагрузка и торможение. Получены графики изменения скорости вращения ротора, электромагнитного момента и тока в обмотке статора.

This final qualification work is devoted to the creation of an electric drive for a crane lifting mechanism with a lifting capacity of 1000 kg. An asynchronous electric motor was chosen as the main engine. Operating with frequency control. At the initial stage, the basic principles of electric drive operation were studied, as well as the features of asynchronous motor control using frequency converters. The advantages and disadvantages of frequency regulation are considered in detail, especially in the conditions of crane operation. In the technical part, the necessary calculations of the kinematic scheme were performed. Specific elements were selected: gearbox, drum and electric motor. Calculations of the parameters of the equivalent circuit of the asynchronous motor were performed, which were used to build a model in the MATLAB – Simulink environment. All components of the system were selected taking into account the actual operating conditions of the cranes. At the next stage, a mathematical model of the electric drive was built. In the MATLAB – Simulink environment, a control system based on a PID-controller was implemented. The electric drive operation was modeled in three modes: start, nominal load and braking. Graphs of changes in the rotor speed, electromagnetic torque and current in the stator winding were obtained.