Электропривод лентопротяжного механизма на базе асинхронного двигателя с массивным ротором

СОДЕРЖАНИЕ

Введение 3

1. Обоснование конструкции однодвигательного лентопротяжного механизма, разрабатываемого на базе торцевого трехфазного асинхронного двигателя с массивным ротором (или двухслойным омедненным ротором) 6

2. Основные габаритные, конструктивные, технические, вибрационные и другие требования к характеристикам лентопротяжных механизмов (лпм), применяемым в спецтехнике инеформационно-управляющих систем 14

3. Краткое описание принципа действия лентопротяжного механизма в режиме считывания информации и при перемотке немагнитного перфорированного ленточного носителя информации 16

4. Разработка кинематической схемы однодвигательного лентопротяжного механизма, выбор датчиков скорости, натяжения ленты и других элементов кинематической схемы. Требования, предъявляемые к электроприводу лпм, к его пусковым, тормозным и рабочим характеристикам. В режиме перемотки ленты и считывания информации 18

5. Определение вращающих моментов и моментов инерции всех звеньев кинематической схемы лпм , приведение их к в валу асинхронного торцевого двигателя (тад), определение требуемой мощности двигателя 25

6. Электромагнитный расчет встроенного трехфазного торцевого асинхронного двигателя с массивным (или двухслойным) ротором, определение его пусковых и рабочих характеристик 31

7. Оптимизация параметров и характеристик торцевого асинхронного двигателя., обеспечивающих оптимальный режим работы лпм и высокие технико-экономические показатели. Разработка структурной схемы системы управления приводом однодвигательного лпм при питании трехфазного тад от трн. Выбор схемы трн и схемы управления 39

8. Разработка замкнутой системы управления скоростью движения ленты в зоне считывания информации при использовании датчиков скорости движения и натяжения ленты. Алгоритм работы системы однодвигательного привода лпм. Разработка функциональной схемы системы управления лпи. Математическая модель однодвигательного лпм и анализ пуско-тормозных режимов лпм 42

9. Описание принципиальной электрической схемы однодвигательного привода лпм, разработка и расчет основных её элементов: поупроводникового преобразователя напряжения, регулятора скорости, регулятора напряжения 49

10. Технико-экономический расчет 54

11. Экологичность и безопасность проекта 55

Заключение 57

Список литературы 58

ВВЕДЕНИЕ

Устройства ввода-вывода информации составляют значительную часть периферийного оборудования современных ЭВМ. Электромеханические запоминающие устройства (ЭмЗУ) с ленточными носителями информации (ЛНИ) в этой иерархии занимают самую низшую ступень и обладают самым низким быстродействием. В качестве ЭмЗУ применяют устройства ввода информации (УВИ) с перфоленты (Пл) и УВИ с магнитной ленты (Мн). Эти устройства вместе с внутренней памятью ЭВМ составляют единую многоуровневую память-иерархию запоминающего устройства (ЗУ), основная цель которого заключается в создании достаточно дешевой и надежной памяти заданной емкости. Одним из центральных узлов, обусловливающим основные характеристики устройств ввода-вывода информации специализированных вычислительных машин, является лентопротяжный механизм (ЛПМ).

По назначению ЛПМ судовых информационно-управляющих комплексов (ИУК) можно разделить на три группы:

Первая группа предназначена для регистрации оперативной информации случайных и непериодических процессов (сейсмические возмущения, взрывы, сигналы SOS и т. д.), наносимой обычно на замкнутый отрезок (кольцо) магнитной ленты. Кольцо движется в одном направлении, после получения информации переадресует ее на анализатор и, после определения ее важности, передает ее по назначению. Для ЛПМ этой группы характерны непрерывная работа, однонаправленное движение и относительно небольшая информационная емкость. По характеру движения ЛНИ такие ЛПМ, как правило, выполняются с однодвигательным приводом.

Вторая группа ЛПМ предназначена для однонаправленного ввода-вывода последовательных файлов информации. Задачей этих ЛПМ является разгон ленты до нужной скорости и обеспечение ее протяжки в течение достаточно длительного времени без остановки или реверса (время движения ленты существенно превышает время ее разгона и торможения).

В ЛПМ такого типа движение ленты осуществляется от привода катушек. Время разгона и торможения здесь велико и определяется, в частности, моментом инерции катушек с лентой. Используются также ЛПМ с отдельным ведущим роликом, к которому лента прижимается прижимным роликом. По сравнению с первым вариантом такие ЛПМ обеспечивают постоянную скорость транспортирования ленты, а при наличии между ведущим роликом и подающим узлом буферного устройства – большее быстродействие.

ЛПМ этой группы так же, как и первой, по характеру движения ЛНИ от-носятся к поточным и выполняются в двух или однодвигательном вариантах, а также в исполнении типа «картридж». Кроме УВИ специализированных ЭВМ, к этой группе относятся ЛПМ бытового назначения (аудио- и видеоаппаратура).

ЛПМ устройств внешней памяти ИУК составляют третью группу, для которой характерен реверсивный стартстопный режим считывания информации по строкам или массивам. ЛПМ этой группы должны обеспечивать дискретное перемещение ленты с быстрым изменением ее скорости по величине и направлению. Они относятся к стартстопным механизмам и выполняются с четырех или трехдвигательным приводом в редукторном или безредукторном вариантах (14, 29, 72, 81).

Однако большая часть ЛПМ, находящихся в эксплуатации в специализированных ИУК, кроме реверсивного стартстопного режима должны обеспечивать относительно длительные установившиеся режимы транспорта ленты во время ее перемотки или при поиске нужного массива информации. В этом случае применяются так называемые универсальные стартстопные механизмы с четырех-, трех- или двухдвигательным приводом.

В заключение следует отметить, что, несмотря на прогресс в разработке накопителей большой информационной емкостью и быстродействием, в частности магнитных дисков, в настоящее время и в обозримом будущем наиболее ответственная информация, как в нашей стране, так и за рубежом, будет храниться на ленточных перфоносителях, т. к. только они отвечают ряду специальных требований, определяемых особыми условиями функционирования и эксплуатации специализированных ИУК. К особым условиям относятся повышенные требования к уровню шумов и вибраций, а также ограничения, введенные отраслевыми стандартами, относительно номенклатуры допущенных к применению элементной базы и блоков электроники.