Автоматизований електропривод вантажного ліфта

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Федеральне агентство з освіти
Російський державний професійно-педагогічний університет
Кафедра електрообладнання і автоматизації промислових підприємств

Курсова робота

з дисципліни: «Автоматизований електропривод»

на тему:

«Автоматизований електропривод вантажного ліфта».

Єкатеринбург 2008


Зміст курсового проекту
Завдання та вихідні дані
Вибір типу електропривода
Вибір і перевірка електродвигуна
Розрахунок потужності двигуна
Розрахунок передавального числа редуктора
Розрахунок і побудова навантажувальної діаграми двигуна
Перевірка двигуна по нагріванню
Вибір основних вузлів силової частини електроприводу
Вибір тиристорного перетворювача
Вибір силового трансформатора
Вибір згладжує реактора.
Розробка принципової електричної схеми силової частини електроприводу
Розрахунок параметрів математичної моделі силової частини електроприводу
Розрахунок параметрів силової частини електропривода в абсолютних одиницях
Вибір базисних величин системи відносних одиниць.
Розрахунок коефіцієнтів передачі датчиків
Розробка системи керування електроприводом
Вибір типу системи управління електроприводом
Розрахунок регулюючої частини контуру струму якоря
Розрахунок параметрів математичної моделі контуру струму якоря
Конструктивний розрахунок регулятора струму
Розрахунок регулюючої частини контуру швидкості
Конструктивний розрахунок регулюючої частини контуру швидкості
Розрахунок задатчика інтенсивності
Конструктивний розрахунок задатчика інтенсивності
Література

Завдання та вихідні дані

Для заданого механізму в курсовому проекті потрібно виконати:
· Вибір типу електроприводу;
· Вибір електродвигуна та його перевірку по нагріванню; розрахунок передавального числа редуктора;
· Вибір тиристорного перетворювача, силового трансформатора (струмообмежуючі реактора), що згладжує реактора (при необхідності);
· Розрахунок елементів системи автоматичного керування електроприводом - регулятора струму, ланок ланцюга компенсації ЕРС, регулятора швидкості, задатчика інтенсивності.
Вантажний ліфт встановлений в чотириповерховому виробничій будівлі і служить для опускання готової продукції в контейнерах, закочується в кабіну, а також для транспортування напівфабрикатів у контейнерах між поверхами та подачі порожніх контейнерів. Напівфабрикати виробів не допускають надмірних динамічних навантажень при транспортуванні, через що має бути обмежена максимальне прискорення кабіни. Роботу ліфта та його конструктивне виконання пояснює кінематична схема (рис 1). Кабіна ліфта врівноважується противагою через канат на канатотяговому шківі тертя, який приводиться в рух через редуктор від одного або двох двигунів. Електропривод ліфта працює в повторно-короткочасному режимі зі змінним навантаженням.
Робота ліфта здійснюється за наступного циклу:
■ опускання кабіни з четвертого поверху на перший поверх;
■ стоянка на першому поверсі (двигун відключений),
■ підйом кабіни з першого поверху на другий поверх;
■ стоянка на другому поверсі (двигун відключений);
■ підйом кабіни з другого поверху на третій поверх;
■ стоянка на третьому поверсі (двигун відключений);
■ підйом кабіни з третього поверху на четвертий поверх;
■ стоянка на четвертому поверсі (двигун відключений).
Після кожної стоянки маса вантажу в кабіні змінюється (табл.1).


Рис. 1. Кінематична схема вантажного ліфта.
Таблиця 1. Вихідні дані по вантажного ліфта
Параметр
Позначення
Номер варіанта
2-й
Маса кабіни, т

0,65
Номінальна вантажопідйомність ліфта, т
mгп
3
Швидкість руху кабіни, м / с
V
0,6
Радіус канатоведущего шківа, м

0,32
Момент інерції канатоведущего шківа, кг-м2

10
Максимально допустимий прискорення кабіни, м / с 2
aдоп
2
Тривалість включення,%
ПВ
51
Маса вантажу під час руху з четвертого поверху на перший (4 1), т
m41
2,5
Маса вантажу (1 2), т
m12
1,25
Маса вантажу (2 3), т
m23
0,5
Маса вантажу (3 4), т
m34
2
Повна висота підйому, м
L
20
Число поверхів
N
4
Коефіцієнт тертя ліфта про направляючі
m
0,05
ККД механічних передач
hп
0,6

Вибір типу електропривода

У даному курсовому проекті приймаємо такі рішення:
· Вибираємо електропривод постійного струму з тиристорним перетворювачем електричної енергії;
· Вибираємо реверсивний двухкомплектной тиристорний перетворювач для ланцюга якоря з роздільним керуванням комплектами;
· Приймаємо однозонної регулювання швидкості (швидкість двигуна не перевищує номінального значення, ослаблення магнітного потоку двигуна не потрібно).

Вибір і перевірка електродвигуна

Розрахунок потужності двигуна

Для вибору двигуна розрахуємо його необхідну номінальну потужність, виходячи з навантажувальної діаграми механізму (тобто тимчасової діаграми моментів або сил статичного опору механізму на його робочому органі).
За розрахованої потужності потім виконується попередній вибір двох двигунів приводу. Розглянемо розрахунок потужності двигуна.
Визначимо масу противаги і побудуємо навантажувальну діаграму ліфта (графік статичних моментів на канатотяговому шківі).
Розрахунок часу ділянок циклу на етапі попереднього вибору двигуна виконуємо приблизно, тому що поки не можна визначити час розгону і уповільнення (сумарний момент інерції приводу до вибору двигуна невідомий).
Маса противаги вибирається таким чином, щоб противагу врівноважував кабіну і половину маси номінального вантажу:

Активні складові моменту статичного опору на канатотяговому шківі визначаються силами ваги кабіни з вантажем і противаги:




Реактивні складові моменту статичного опору на канатотяговому шківі визначаються силами тертя кабіни і противаги про направляючі:




Моменти статичного опору на канатотяговому шківі представляють собою суму активної і реактивної складової:




Кутова швидкість канатоведущего шківа:
W (ш) QUOTE
Відстань між поверхами:

Час руху при переміщенні на максимальну відстань - три поверхи (приблизно):

Час руху при переміщенні на один поверх (приблизно):

Час роботи в циклі (приблизно):

Час стоянки на поверсі (приблизно):

Можливий вид навантажувальної діаграми ліфта представлений на рис.2.

Еквівалентний статичний момент на канатотяговому шківі за час роботи в циклі (з урахуванням впливу втрат в редукторі) складе: (1)

Облік впливу втрат в редукторі виконується підстановкою наступних значень у формулу (1):
■ у гальмівному режимі:
QUOTE Мс (ш) hп QUOTE
■ у руховому режимі:
QUOTE Мс (ш) / hп = 2,168 / 0,6 = 3,613 QUOTE
Примітка. Руховий режим має місце, якщо знаки електромагнітного моменту двигуна і його швидкості однакові, гальмівний режим - якщо різні. Швидкість двигуна вважається позитивною при підйомі кабіни, негативною - при опусканні кабіни. Позитивний напрямок моменту двигуна збігається з позитивним напрямком його швидкості. При розрахунку необхідної номінальної потужності двигуна припускаємо, що буде обраний двигун, номінальні дані якого визначені для повторно-короткочасного режиму роботи і стандартного значення тривалості включення ПВN = 40%.
Розрахункова номінальна потужність двигуна:
QUOTE W (ш) QUOTE
де К3 - коефіцієнт запасу (приймемо К3 = 1,1).
Попередній вибір двигуна і розрахунок його параметрів
Для ліфта вибираємо два двигуни серії Д21 з природним охолодженням, номінальні дані якого визначені для повторнократковременного режиму роботи із тривалістю включення 40%.
Так як проектується двома двигунами привід, то вибираємо два однотипних двигуна, так щоб їх сумарна номінальна потужність була не менше розрахункової номінальної потужності і була найбільш близька до неї.
Дані для дводвигунового приводу зведемо в таблицю (табл. 2). У таблицю слід занести еквівалентні параметри двох двигунів. Вибираємо паралельне з'єднання якірних обмоток.
Таблиця 2. Еквівалентні параметри двох двигунів
Параметр
Позначення
Значення
Потужність номінальна, кВт
PN
7,2
Номінальна напруга якоря, У
UяN
220
Номінальний струм якоря, А
IяN
42
Номінальна частота обертання, об / хв
nN
1080
Максимально допустимий момент, Нм
Mmax
180
Опір обмотки якоря (Т = 20 QUOTE ), Ом
Rяо
0,33
Опір обмотки додаткових полюсів (Т = 20 ° С), Ом
Rдп
0,14
Момент інерції якоря двигуна, кг м2

0,25
Число пар полюсів
рп
2
Максимально допустимий коефіцієнт пульсацій струму якоря
kI (додатково)
0,15
Еквівалентні параметри двох двигунів, які не залежать від способу з'єднання їх обмоток, визначаються за наступними формулами:
номінальна потужність: PN = 2 PN (1) = 2 QUOTE 3,6 = 7,2 кВт
момент інерції: Jд = 2 Jд (1) = 2 QUOTE 0,125 = 0,25 кг QUOTE м2
число пар полюсів: рn = рn (1) = 2
номінальна частота обертання: nN = nN (1) = 1080 об / хв
максимально допустимий момент: Mmax = 2 QUOTE Mmax (1) = 2 QUOTE 90 = 180 Н QUOTE м
максимально допустимий коефіцієнт пульсацій струму якоря: kI (додатково) = 0,15
Інші еквівалентні параметри залежать від способу з'єднання обмоток двигунів. Для випадку паралельного з'єднання обмоток еквівалентні параметри визначаються за наступними формулами:
номінальна напруга якоря: Uя N = UяN (1) = 220 В
номінальний струм якоря: I я N = 2 QUOTE I я N (1) = 2 QUOTE 21 = 42 А
опір якірної обмотки: Rяо = 0,5 Rяо = 0,5 QUOTE 0,66 = 0,33 Ом
опір обмотки додаткових полюсів: RДП = 0,5 RДП = 0,5 QUOTE 0,28 = 0,14 Ом
У подальших розрахункових формулах для дводвигунового приводу маються на увазі еквівалентні параметри двох двигунів.
Опір кола якоря двигуна, приведене до робочої температури:
Rя = kT (Rяо + RДП) = 1,38 (0,33 +0,14) = 0,6486 Ом
де kT - коефіцієнт збільшення опору при нагріванні до робочої температури (кт = 1,38 для ізоляції класу Н при перерахунку від 20 ° С). Номінальна ЕРС якоря:
ЕяN = UяN-IяN Rя = 220-42 * 0,6486 = 192,76 У
Номінальна кутова швидкість:

Конструктивна постійна двигуна, помножена на номінальний магнітний потік:

Номінальний момент двигуна:
МN = сФN IяN = 1,7 QUOTE 42 = 71,6 Н QUOTE м
Момент холостого ходу двигуна:

Індуктивність ланцюга якоря двигуна:

У формулі коефіцієнт С приймається рівним 0,6 для некомпенсованого (двигун серії Д - некомпенсований).

Розрахунок передавального числа редуктора

Розрахунок передавального числа редуктора виконується так, щоб максимальної швидкості робочого органу механізму відповідала номінальна швидкість двигуна. Для приводу вантажного ліфта:


Розрахунок і побудова навантажувальної діаграми двигуна

Для перевірки попередньо обраного двигуна по нагріванню виконаємо побудова спрощеної навантажувальної діаграми двигуна (тобто тимчасової діаграми моменту двигуна без обліку електромагнітних перехідних процесів). Для її побудови зробимо приведення моментів статичного опору і робочих швидкостей до валу двигуна, визначимо сумарний момент інерції приводу і задамося динамічним моментом при розгоні і уповільненні приводу. Розглянемо розрахунок навантажувальної діаграми двигуна окремо для кожного виробничого механізму, запропонованого в курсовому проекті. За результатами розрахунку будується навантажувальна діаграма, а також тахограмма двигуна (рис.3.)
Момент статичного опору, приведений до валу двигуна:




де X, Y-індекси, які застосовують значення 41,12,23,34 (тобто ця формула використовується чотири рази); sign (W) - функція знака швидкості.
Сумарний момент інерції механічної частини приводу:

де - Коефіцієнт, що враховує моменти інерції напівмуфт і редуктора (приймаємо = 1,2).
Модуль динамічного моменту двигуна визначаємо за умовою максимального використання двигуна за перевантажувальної здібності:

де к - коефіцієнт, що враховує збільшення максимального моменту на уточненої навантажувальної діаграмі, к = 0,95. QUOTE - Максимальний за модулем статичний момент, приведений до валу двигуна.
Прискорення валу двигуна в перехідних режимах:

Прискорення кабіни ліфта:

Прискорення кабіни ліфта не повинно перевищувати максимально допустимого за вихідними даними.
Розбиваємо навантажувальну діаграму на 16 інтервалів: 4, 8, 12, 16 - інтервали пауз; 1, 5, 9, 13 - інтервали розгону; 3, 7, 11, 15 - інтервали уповільнення; 2, 6, 10, 14 - інтервали роботи з усталеною швидкістю.
Виконаємо розрахунок навантажувальної діаграми.
Тривалість інтервалів розгону-уповільнення:
QUOTE WN / QUOTE з
Шлях кабіни при розгоні-уповільненні:

Шлях кабіни при переміщенні на три поверхи, пройдений на постійній швидкості:

Шлях кабіни при переміщенні на один поверх, пройдений на постійній швидкості:

Час руху з постійною швидкістю при переміщенні на три поверхи:

Час руху з постійною швидкістю при переміщенні на один поверх:

Час роботи в циклі:

Час стоянки на поверсі:

Моменти двигуна на інтервалах розгону:




Моменти двигуна на інтервалах уповільнення:




Моменти двигуна на інтервалах руху з постійною швидкістю:






Перевірка двигуна по нагріванню

Використовуючи навантажувальну діаграму двигуна, визначаємо еквівалентний по нагріванню момент за час роботи в циклі.

QUOTE
де n - число інтервалів навантажувальної діаграми, на яких двигун знаходиться в роботі (інтервали пауз не враховуються).
Для ліфті, який працює в повторно-короткочасному режимі, тривалість включення в робочому циклі відрізняється від номінальної тривалості включення двигуна. Тому для цих приводів необхідно виконати приведення еквівалентного моменту до номінальної тривалості включення двигуна.

Перевірка теплового стану двигуна здійснюється порівнянням наведеного еквівалентного моменту з номінальним моментом двигуна. Двигун проходить по нагріванню, якщо виконується нерівність:


Вибір основних вузлів силової частини електроприводу

Вибір тиристорного перетворювача

Для забезпечення реверсу двигуна і рекуперації енергії в гальмівних режимах вибираємо двухкомплектной реверсивний перетворювач для живлення ланцюга якоря. Приймаються зустрічно-паралельну схему з'єднання комплектів і роздільне управління комплектами. Вибираємо трифазну мостову схему тиристорного перетворювача. Оскільки проектування самого тиристорного перетворювача не входить у завдання курсового проекту, то вибираємо стандартний перетворювач, що входить до складу комплектного тиристорного електроприводу КТЕУ.
· Номінальна напруга UDN перетворювача вибирається так, щоб воно відповідало номінальній напрузі якоря двигуна (UDN повинно бути більше номінальної напруги якоря двигуна на 5-15%).
· Номінальний струм перетворювача IDN вибирається з ряду стандартних значень. Його значення має бути рівним або найближчим великим по відношенню до номінального струму якоря двигуна.
UяN = 220 В, UDN = 230 В, IDN = 25 А.
Виберемо спосіб зв'язку тиристорного перетворювача з мережею. Живлення силових ланцюгів в електроприводах КТЕУ з номінальними струмами до 1000 А здійснюється від трифазної мережі змінного струму з лінійною напругою Uc = 380 В через струмообмежуючі реактор. Для зв'язку тиристорного перетворювача з мережею застосовуємо понижуючий трансформатор.
Харчування ланцюга збудження в електроприводі КТЕУ виконується від однофазної мережі змінного струму з напругою 380 В через мостовий випрямляч. Обмотки збудження двигунів з'єднуються паралельно.

Вибір силового трансформатора

Вибираємо трансформатор типу ТСП - трифазні двохобмотувальні сухий з природним повітряним охолодженням відкритого виконання. Номінальний вторинний струм трансформатора I2N повинен відповідати номінальному струму тиристорного перетворювача IdN = 25 А. Ці струми для трифазної мостової схеми перетворювача пов'язані за формулою:
I2N = 0,816 IdN = 0,816 QUOTE 25 = 20,4 А
Випишемо дані вибраного трансформатора:
Тип трансформатора - ТСП -10 / 0,7-УХЛ4;
схема з'єднання первинних і вторинних обмоток - Y / D;
номінальна потужність ST = 7,3 кВА;
номінальна лінійна напруга первинних обмоток U1N = 380 В;
номінальна лінійна напруга вторинних обмоток U2n = 205 В;
номінальний лінійний струм вторинних обмоток I2N = 20,5 А;
потужність втрат короткого замикання Рк = 320 Вт;
відносне напруга короткого замикання Uк = 4,7%.
Розрахуємо параметри трансформатора:
Коефіцієнт трансформації:

Номінальний лінійний струм первинних обмоток:

Активний опір обмоток однієї фази трансформатора:

Активна складова напруги короткого замикання:

Реактивна складова напруги короткого замикання:

Індуктивний опір обмоток фази трансформатора:

Індуктивність обмоток однієї фази трансформатора:

де Wс-кутова частота мережі (при частоті живильної мережі 50Гц Wс = 314 рад / с).

Вибір згладжує реактора.

Сглаживающий реактор включається в ланцюг випрямленого струму перетворювача з метою зменшення змінної складової струму (пульсацій). Пульсації випрямленої струму повинні бути обмежені на рівні допустимого значення для обраного двигуна. Максимально допустимий коефіцієнт пульсацій ki (ДОП) задається в числі даних двигуна і являє собою відношення діючого значення змінної складової струму якоря до його номінального значення. Для розрахунку індуктивності згладжує реактора визначимо необхідну індуктивність всій головного ланцюга системи «тиристорний перетворювач - двигун» по умові обмеження пульсацій.
ЕРС перетворювача при yглe управління а = 0:
EdO = KEU2N = 1,35 QUOTE 205 = 276,75 У
де КE-коефіцієнт, що залежить від схеми перетворювача (для трифазної мостової схеми КE = 1.35).
Мінімальна еквівалентна індуктивність головного ланцюга за умовою обмеження пульсацій випрямленого струму:

де kU-коефіцієнт пульсацій напруги (для трифазної мостової схеми кі = 0,13);
р - пульсность перетворювача (для трифазної мостової схеми р = 6),
Розрахункова індуктивність згладжує реактора:

Так як розрахункова індуктивність виявилася негативною або рівною нулю, то це означає, що згладжує реактор не потрібно. У цьому випадку власної індуктивності головного ланцюга достатньо для обмеження пульсацій струму.

Розробка принципової електричної схеми силової частини електроприводу

Приймаються комплектний тиристорний електропривід уніфікованої серії КТЕУ потужністю до 2000 кВт:
КТЕУ-42/220-2321-УХЛ4.
Цифри тіпообразованія мають таке значення:
42 - номінальний струм електроприводу;
220 - номінальна напруга електроприводу;
2 - електропривод двома двигунами;
3 - режим роботи: реверсивний зі зміною полярності напруги на якорі;
2 - виконання ТП за способом зв'язку з мережею: через трансформатор;
1 - основний регульований параметр: швидкість, однозонної регулювання;
УХЛ4 - виконання для районів з помірним і холодним кліматом.
Принципова електрична схема силової частини електроприводу складена відповідно до функціональних схемами електроприводів КТЕУ, обраними способами з'єднання обмоток двигуна та зв'язку перетворювача з мережею. На принциповій схемі, на відміну від функціональної, детально показані схеми перетворювачів.
На рис. 4 наведена схема реверсивного електропривода серії КТЕУ на струм до 200 А. Тиристорний перетворювач ТП, що складається з двох зустрічно включених мостів VSF, VSB, отримує живлення від мережі через автоматичний вимикач QF1 і трансформатор ТМ. На боці постійного струму захист здійснюється автоматичним вимикачем QF2. Реле максимального струму КА1, КА2 впливають на відключення лінійних контакторів КМ1 і КМ2, які служать для частої комутації якірного ланцюга. Динамічне гальмування електродвигунів М1 і М2 здійснюється через контактори KV1, KV2 і резистори RV1 і RV2. Трансформатор Т1 і діодний міст V служать для живлення обмоток збудження LM1 і LM2 двигунів M1 і M2. Напруга керування для СІФУ збудника виробляється в системі управління електроприводом СУ. Сигнали про струм якорів двигунів і струмах збудження, одержувані з шунтів RS1 - RS3, сигнали про напругу на якорях електродвигунів, що знімаються з потенціометрів RP1 і RP2 надходять в СІФУ. У дводвигунових електроприводах обмотки збудження двигунів з'єднуються паралельно.

Рис. 4.Сіловая частина реверсивного електропривода серії КТЕУ на струм до 200 А
Перетворювальна частина електроприводу складається з силових тиристорів, число і схема з'єднання яких визначаються параметрами електроприводу і застосованих тиристорів, системи їх охолодження, захисних RС-ланцюгів, системи гальванічного поділу та перетворення рівня керуючих імпульсів, СІФУ, системи захисту та сигналізації. До перетворювальної частини відносять також трансформатор, автоматичні вимикачі на стороні постійного і змінного струму, згладжує реактор.
На рис. 5 показано функціональна схема перетворювальної частини електропривода серії КТЕУ з номінальним струмом до 200 А. Вузол фазосмещенія AT формує шість послідовностей імпульсів для випрямного мосту VSF або для мосту VSB, які посилюються підсилювачами AF і А-В. Зрушення імпульсів щодо силового напруги визначається напругою управління uу. Для синхронізації з мережею живлення на вхід AT надходить опорне напруга Uоп після фільтра Z. Вибір працюючого моста здійснюється логічним перемикаючим пристроєм АВ в залежності від полярності напруги перемикання Uп і абсолютного значення струму навантаження | id |. Як датчик струму використовуються трансформатори струму і випрямляч V. Пристрій АВ формує логічні сигнали вибору мосту VSF або VSB, перемикає полярність напруги завдання початкового кута U0 і виробляє сигнал бестоковую паузи BF1 = 1, за яким знімаються імпульси з обох випрямних мостів. Сигнал BF2, що з'являється одночасно з сигналом BF1, але зникаючий дещо пізніше, служить для відключення сигналу завдання струму під час бестоковую паузи. За сигналом uср (зрив імпульсів) імпульси знімаються з обох випрямних мостів. Захист електроприводу здійснюється вузлом AF, який сприймає перевантаження в ланцюзі змінного струму | id | і в ланцюзі постійного струму id, а також сигнал "Аварія", що виробляється в схемі управління електроприводом. Вузол AF через вузол прискореного відключення AR відключає автоматичний вимикач головного ланцюга QF, впливаючи на його незалежний розчепитель R, знімає сигнал готовності в схемі керування електроприводом і зрушує керуючі імпульси в інверторні область.

Система імпульсно-фазового управління призначена для перетворення вихідної напруги системи управління в послідовність подаються на тиристори отпирающих імпульсів, момент формування яких зміщений відносно моментів природного відмикання тиристорів на кут а, залежить від значення. У сучасних електроприводах СІФУ виконують як синхронні багатоканальні, тобто в них виконується відлік кута, а від моментів природного відмикання для кожного плеча моста (або для кожної пари протифазних плечей).
Системи імпульсно-фазового управління ТП електроприводів серій КТЕУ мають такі особливості: косінусоідальное опорне напруга, шестиканальний пристрій фазосмещенія, використання одного пристрою фазосмещенія для обох випрямних мостів у реверсивних електроприводах, високочастотне заповнення вузьких отпирающих імпульсів, використання сигналів з трансформаторів змінного струму для роботи логічного переключающего пристрої .
Як випливає з функціональної схеми, наведеної на рис. 5., СІФУ складається з вузла формування опорних напруг, вузла фазосмещенія і переключає пристрої АВ.
Вузол формування опорних напруг включає в себе трифазний трансформатор з двома групами вторинних обмоток, які можна включати за схемами зірки або трикутника, і осередок фільтру типу ЯФУ0176 з трьома каналами апериодических фільтрів, що забезпечують фазовий зсув на 60 (240 при обліку інвертування напруги підсилювачами).

Розрахунок параметрів математичної моделі силової частини електроприводу

Розрахунок параметрів силової частини електропривода в абсолютних одиницях

Головну ланцюг системи «тиристорний перетворювач - двигун" можна представити у вигляді схеми заміщення (рис.6.). У головного ланцюга діють ЕРС перетворювача Ed і ЕРС якоря двигуна ПМ. На схемі заміщення показані:
Rя, - активні опори якірного ланцюга двигуна;
2RT - активні опори двох фаз трансформатора;
Rg - фіктивне опір обумовлене комутацією тиристорів;
LЯ - індуктивність якірного ланцюга двигуна;
2LT - індуктивність двох фаз трансформатора.
Напрями струму і ЕРС відповідають руховому режиму електропривода (див. рис.6.).

Рис. 6. Схема заміщення головного ланцюга системи
Від вихідної схеми заміщення переходимо до еквівалентної схеми (рис.7.), Де всі індуктивності об'єднуються в одну еквівалентну індуктивність Lе, а всі активні опори - в одне еквівалентний опір RЕ.

Рис. 7. Еквівалентна схема заміщення головного ланцюга
Визначимо параметри силової частини в абсолютних (тобто фізичних) одиницях.
Фіктивне опір перетворювача, обумовлене комутацією тиристорів:

Еквівалентний опір головного ланцюга:
RЕ = RЯ + Rg +2 RТ = 0,65 +0,03 +2 QUOTE 0,25 = 1,18 Ом
Еквівалентна індуктивність головного ланцюга:
LЕ = LЯ +2 LТ = 0,014 +2 QUOTE 3,12 QUOTE 10-4 = 0.015Гн
Електромагнітна постійна часу головного ланцюга:

Електромагнітна постійна часу ланцюга якоря двигуна:

Коефіцієнт передачі перетворювача:

де Uy max - напруга на вході системи імпульсно-фазового управління тиристорного перетворювача (напруга управління), при якому кут управління дорівнює нулю і ЕРС перетворювача в режимі безперервного струму максимальна. У проекті приймемо U y max = 10 В.

Вибір базисних величин системи відносних одиниць.

При розгляді моделі силової частини електроприводу як об'єкта управління параметри та змінні електроприводу зручно перевести в систему відносних одиниць. Перехід до відносних одиницях здійснюється за формулою

де Y - значення в абсолютних (фізичних) одиницях; Y6 - базисне значення (також в абсолютних одиницях); у - значення у відносних одиницях.
Приймаються наступні основні базисні величини силової частини електроприводу:
■ базисне напруга:
Uб = ЕЯN = 192,76 У
■ базисний струм:
Iб = IЯN = 42 A
■ базисну швидкість:

■ базисний момент:
Mб = МN = 71,6 H * м
■ базисний магнітний потік:
Фб = Фn = 1,7 Вб
Базисний струм і базисне напруга регулюючої частини електропривода вибираються так, щоб вони були сумірні з реальними рівнями струмів і напруг в регулюючій частини. Приймаємо:
базисне напруга системи регулювання:
U6р = 10В;
базисний струм системи регулювання:
Iбр = 0,5 мА.
Розрахуємо похідні базисні величини:
базисне опір для силових ланцюгів:
R б = Uб / Iб = 192,76 / 42 = 4,59 Ом
базисне опір для системи регулювання:
R бр = Uбр / Iбр = 10 / 0,5 * 10-3 = 20000 Ом
Механічна постійна часу електроприводу залежить від сумарного моменту інерції і прийнятих базисних значень швидкості і моменту:

Розрахунок параметрів силової частини електроприводу у відносних одиницях.
На рис. 8. показана структурна схема моделі силової частини електроприводу як об'єкта управління. Змінні моделі виражені у відносних одиницях. У модель входять такі ланки:
- Тиристорний перетворювач (ТП) - пропорційне ланка з коефіцієнтом передачі kП;
- Головна ланцюг (ГЦ) - апериодическое ланку з електромагнітної постійної часу Т3 і коефіцієнтом передачі, рівним , Тобто еквівалентної провідності головного ланцюга у відносних одиницях;
- Механічна частина (МЧ) - інтегруюча ланка з механічною постійної часу Tj;
- Ланки множення на магнітний потік (Потік розглядається в моделі як постійний параметр).
Вхідні величини моделі являють собою управляє вплив uу (сигнал управління на вході перетворювача) і рівноваги вплив mC (момент статичного опору на валу двигуна).
Змінними моделі є:
- ЕРС перетворювача ed;
- ЕРС якоря двигуна ея;
- Струм якоря двигуна iя;
- Електромагнітний момент двигуна m;
- Кутова швидкість двигуна .

Рис. 8 Структурна схема об'єкта управління
Визначимо параметри електроприводу у відносних одиницях:
- Коефіцієнт передачі перетворювача:

- Еквівалентний опір головного ланцюга:

- Опір кола якоря двигуна:

- Магнітний потік двигуна:


Розрахунок коефіцієнтів передачі датчиків

Розрахуємо коефіцієнти передачі датчиків в абсолютних одиницях так, щоб при максимальному значенні величини, вимірюваної датчиком, напруга на виході датчика було одно базисного напрузі регулюючої частини.
Коефіцієнт передачі датчика струму:

IЯ (max) - максимальний струм якоря по перевантажувальної здатності двигунів-ля. Максимальний струм визначається за формулою

Коефіцієнт передачі датчика напруги:

Коефіцієнт передачі датчика швидкості:

Розрахуємо коефіцієнти датчиків у відносних одиницях.
Коефіцієнт передачі датчика струму:

Коефіцієнт передачі датчика напруги:

Коефіцієнт передачі датчика швидкості:


Розробка системи керування електроприводом

Вибір типу системи управління електроприводом

У курсовому проекті проектується аналогова система управління електроприводом. Система управління будується за принципом підлеглого регулювання координат.
Кожен електропривод забезпечується системою автоматичного регулювання (САР), призначеної для зміни по заданому закону основний координати електроприводу, регулювання та обмеження проміжних координат. У системі регулювання швидкості основний координатою є швидкість двигуна, а проміжної - струм якоря. У САР основний координатою є положення виконавчого органу механізму, а швидкість і струм - проміжними.
Система регулювання замкнута (зі зворотним зв'язком), тобто задане значення координати порівнюється з фактичним і їх різниця, посилена і перетворена в регуляторі, в кінцевому рахунку, впливає на вхід СІФУ тиристорного перетворювача якоря або збудження електродвигуна. Системи побудовані за принципом підлеглого регулювання, відповідно до якого САР розбивається на декілька контурів, один з цих контурів є зовнішнім, на його вході порівнюються завдання і фактичне значення основної координати. Вихід зовнішнього контуру є задає сигналом для проміжного контуру, на вході якого порівнюються вихідний сигнал зовнішнього контуру і фактичне значення проміжної координати, і т.д., а вихід внутрішнього контуру впливає на вхід СІФУ.
Вибір структури системи управління електропривода проводиться з урахуванням вимог технічного завдання на електропривод. Основними вимогами до електроприводу є: підтримка заданої швидкості обертання електроприводу (з урахуванням необхідних діапазону регулювання швидкості, допустимої статичної похибки підтримки швидкості), величина токоограніченія при упорі, прискорення електропривода при пуску.
В якості внутрішнього контуру приймаємо контур регулювання струму якоря. Він застосовується, якщо потрібно забезпечити:
-Обмеження струму якоря допустимим значенням при перевантаженнях електроприводу;
- Пуск чи гальмування електропривода з максимально можливим темпом;
- Додаткову корекцію в зовнішньому контурі регулювання швидкості.
В якості зовнішнього контуру приймаємо контур регулювання швидкості.
Розглянемо функціональну схему системи управління електроприводом (рис 9). Система управління електроприводом представляє собою двоконтурну систему автоматичного регулювання (САР) швидкості. Внутрішнім контуром системи є контур регулювання струму якоря, зовнішнім і головним контуром - контур регулювання швидкості.
Для проектованого електроприводу вибираємо одноразову систему регулювання швидкості. Одноразова САР швидкості в порівнянні з дворазовою не володіє астатизмом по возмущающему впливу (моменту опору), однак для проектованої системи забезпечення такого астатизма не потрібно. Одноразова САР швидкості володіє кращими динамічними властивостями в порівнянні з дворазовою САР. Для контурів регулювання струму якоря і швидкості застосовується налаштування на модульний оптимум. Дану налаштування забезпечують пропорційно інтегральний регулятор струму (РТ) і пропорційний регулятор швидкості (PC). Плавне прискорення та уповільнення приводу забезпечуються за допомогою задатчика інтенсивності (ЗІ). Для розгону або гальмування приводу задатчик інтенсивності формує лінійно змінюється в часі сигнал завдання на швидкість.
Сигнали зворотних зв'язків надходять у систему регулювання від датчиків струму якоря (ДТ), напруги якоря (ДН) і швидкості (ДС). Датчики складаються з вимірювального елемента і прилади узгодження. Вимірювальним елементом для датчика струму якоря є шунт в ланцюзі якоря Rш, для датчика напруги - дільник напруги Rд, для датчика швидкості - тахогенератор (ТГ). Пристрій узгодження забезпечує необхідний коефіцієнт передачі датчика і гальванічну розв'язку силових ланцюгів від ланцюгів управління. Непрямий датчик ЕРС (ДЕ) обчислює ЕРС якоря за сигналами датчиків струму і напруги. Сигнал ЕРС через ланка компенсації (ЗК) подається на вхід регулятора струму, що потрібно для компенсації негативного впливу ЕРС якоря на процеси в контурі струму.
Функціональна схема системи управління електропріводом.png
Рис. 9. Функціональна схема системи керування електроприводом.
Некомпенсируемое постійна часу Тμ закладається у фільтрах Ф1 та Ф2. Ці фільтри забезпечують захист об'єкта управління від високочас-тотних перешкод. Величина Тμ, прийнята при проектуванні системи, визначає швидкодія контура регулювання струму і всієї системи в цілому.
Керуючим впливом на об'єкт управління (силову частину електроприводу) є напруга управління Uy. Напруга управління подається на вхід системи імпульсно-фазового управління тиристорного перетворювача, яка регулює кут управління, тобто фазу подачі керуючих імпульсів на тиристори.
Нелінійні елементи НЕ1 і НЕ2 призначені для обмеження координат системи. Елемент НЕ1 обмежує вихідний сигнал регулятора струму, а отже, напруга управління перетворювача і його вихідну ЕРС. Елемент НЕ2 обмежує вихідний сигнал регулятора швидкості, тим самим обмежується сигнал завдання струму і сам струм якоря.

Розрахунок регулюючої частини контуру струму якоря

Розрахунок параметрів математичної моделі контуру струму якоря

Розглянемо структуру і виконаємо розрахунок параметрів моделі контуру струму, використовуючи систему відносних одиниць. Структурна схема контуру струму представлена ​​на рис.10. У контурі струму знаходяться ланки регулятора струму (РТ), фільтра (Ф), тиристорного перетворювача (ТП) і головного ланцюга (ГЦ). На структурній схемі фільтр показаний всередині контуру, що еквівалентно наявності фільтра в ланцюзі завдання та зворотного зв'язку (див. рис.9). Зворотній зв'язок по струму при розгляді відносних величин приймається одиничною. На процеси в контурі струму впливає ЕРС якоря двигуна, яку можна вважати возмущающим впливом. При відсутності ЕРС якоря (якір нерухомий) в контурі струму можна розглядати одну ланку об'єкта управління з передавальної функцією:

Некомпенсируемое постійну часу Тμ рекомендується вжити в межах 0,004-0,01 с. Тμ = 0,007 с.
Структурна схема контуру регулювання струму якоря.png
Рис.10. Структурна схема контуру регулювання струму якоря.
При синтезі регулятора струму вплив ЕРС якоря не враховується. Передавальна функція регулятора струму знаходиться за умовою настройки контуру на модульний оптимум:

Отримуємо передавальну функцію ПІ-регулятора. Параметри регулятора струму знаходяться за наступними формулами:


Контур регулювання струму при налаштуванні на модульний оптимум описується передавальною функцією фільтра Баттерворта 2-го порядку:

Вплив ЕРС якоря призводить до появи статичної помилки по струму, що погіршує якість системи. Для компенсації цього впливу вводиться позитивний зворотний зв'язок по ЕРС якоря. Структурна схема контуру струму з компенсацією ЕРС представлена ​​на рис. 11. При винесенні фільтра з контуру він повинен опинитись в колі завдання на струм (Ф1), в колі зворотного зв'язку по струму (Ф2) і в ланцюзі зворотного зв'язку по ЕРС, де його зручно об'єднати з датчиком ЕРС. Таким чином, датчик ЕРС має невелику інерційність, що є необхідним, тому що безінерційний датчик ЕРС реалізувати неможливо.
Структурна схема контуру струму з компенсацією ЕДС.png
Ріс.11.Структурная схема контуру струму з компенсацією ЕРС.
Компенсуючий сигнал Uк подається на вхід регулятора струму, а не не-посередньо в точку дії ЕРС якоря (між ланками ТП і ГЦ). Тому вплив ланок регулятора струму і перетворювача на проходження компенсуючого сигналу необхідно усунути. Це досягається за рахунок включення в ланцюг зворотного зв'язку по ЕРС ланки компенсації. Передавальна функція ланки компенсації визначається за формулою

Таким чином, ланка компенсації є реальним дифференцирующим ланкою. Параметри ланки компенсації знаходяться за наступними формулами:


У результаті компенсації ЕРС статична помилка по струму усувається.
ЕРС якоря двигуна недоступна для прямого вимірювання. Непрямий датчик ЕРС якоря використовує сигнали струму і напруги якоря. Зв'язок між струмом, напругою і ЕРС якоря випливає з рівняння електричної рівноваги для якірного ланцюга. В області зображень по Лапласа це рівняння має вигляд:

Реалізувати датчик ЕРС в повній відповідності з даними рівнянням неможливо, тому що потрібно ідеальне форсує ланка. Тому внесемо в датчик інерційне ланка з постійною часу Тμ. У результаті рівняння датчика ЕРС приймає вигляд:

Даному рівнянню відповідає структурна схема датчика ЕРС структурна схема датчика ЕРС, показана на ріс12. Також показано ланка компенсації.
Структурна схема датчика ЕРС і ланки компенсаціі.png
Рис. 12. Структурна схема датчика ЕРС і ланки компенсації.
Конструктивний розрахунок датчика ЕРС і ланки компенсації.
В аналогових системах автоматичного управління електроприводами реалізація регуляторів і інших перетворювачів сигналів здійснюється на базі операційних підсилювачів.
Принципова схема датчика ЕРС і ланки компенсації показана на рис. 13. Фільтр в каналі напруги реалізується на елементах R12, R13, С6. Форсує ланка в каналі струму реалізується на елементах R10, R11, С5. Операційний підсилювач DA3 призначений для підсумовування сигналів в датчику ЕРС, що здійснюється шляхом підсумовування струмів I1 і I2. Ланка компенсації виконано на операційному підсилювачі DA2. Елементи вхідного ланцюга і ланцюга зворотного зв'язку підсилювача DA2 R8, R7, С4 забезпечують реалізацію властивостей реального диференціюючого ланки.
Принципова схема датчика ЕРС і ланки компенсаціі.png
Рис.13. Принципова схема датчика ЕРС і ланки компенсації
На рис. 14. представлена ​​структурна схема для абсолютних величин струмів і напруг, яка відповідає принциповій схемі, показаної на рис, 13. При її складанні було прийнято, що опори R12 і R13 однакові.
Структурна схема датчика ЕРС і ланки компенсації для абсолютних велічін.png
Рис.14. Структурна схема датчика ЕРС і ланки компенсації для абсолютних величин
Від структурної схеми для абсолютних величин перейдемо до структурної схемою для відносних величин (рис.15). На даній схемі показані відносні коефіцієнти датчиків напруги і струму. При переході від абсолютних величин до відносних величин у передавальних функціях вхідних ланцюгів операційних підсилювачів з'являється опір Rбр. У передавальних функціях ланцюгів зворотного зв'язку операційних підсилювачів з'являються зворотні величини 1/Rбр.
Структурна схема датчика ЕРС і ланки компенсації для відносних велічін.png
Рис. 15. Структурна схема датчика ЕРС і ланки компенсації для відносних величин
Зіставляючи структурні схеми, отримаємо співвідношення між параметрами математичної моделі датчика ЕРС і ланки компенсації у відносних одиницях і параметрами елементів принципової схеми. Необхідні коефіцієнти передачі забезпечуються при виконанні умов:
= = 1,
,
,
Необхідні значення постійних часу забезпечуються при:
0,5 R12C6 = R10C5 = Tμ,
(R10 + R11) С5 = Tμ,
RбрС4 = TК1,
R8С4 = TК2.
Із записаних співвідношень висловимо і розрахуємо параметри елементів принципової схеми (опору і ємності).
R12 = R13 = QUOTE = 20000 QUOTE 0,69 / 2 = 6,9 кОм;
R11 = QUOTE = 20000 QUOTE 0,39 / 0,14 = 55,7 кОм;
R9 = R7 = Rбр = 20 кОм;
C6 = QUOTE = 0,007 / (0,5 QUOTE 69) = 2,03 QUOTE 10-6Ф = 2,03 мкФ;
C5 = QUOTE = (0,022-0,007) / 55700 = 2,69 QUOTE 10-7Ф = 0,27 мкФ;
R10 = QUOTE = 0,007 / 2,69 QUOTE 10-7 = 25993Ом = 26,0 кОм;
C4 = QUOTE = 0,054 / 20000 = 0,0000027 Ф = 2,7 мкФ;
R8 = QUOTE = 0,013 / 0,0000027 = 4815 Ом = 4,8 кОм.

Конструктивний розрахунок регулятора струму

На рис.16. показана принципова схема регулятора струму і його вхідних ланцюгів. Регулятор струму виконаний на операційному підсилювачі DA1. Послідовне включення в ланцюг зворотного зв'язку підсилювача DA1 опору R1 і ємності С1 забезпечує пропорційно-інтегральний тип регулятора. На вході підсилювача DA1 підсумовуються три сигнали, що приходять по каналах завдання на струм, зворотного зв'язку по струму і по каналу компенсації ЕРС, шляхом підсумовування струмів I1, I2 і I3. У ланцюзі завдання на струм і в колі зворотного зв'язку по струму встановлені фільтри на елементах R2, Rз, С2 і R4, R5, Сз відповідно. Нелінійний елемент НЕ1 реалізується на стабілітронах VD1 і VD2.

Рис.16. Принципова схема регулятора струму і його вхідних ланцюгів
На рис.17. представлена ​​структурна схема для абсолютних величин струмів і напруг, яка відповідає принциповій схемі, показаної на рис.16. При складанні структурної схеми передбачалося, що опори R2 і R3, а також R4 і R5 однакові. Від структурної схеми для абсолютних величин перейдемо до структурної схемою для відносних величин (рис.18).

Рис.17. Структурна схема регулятора струму і його вхідних ланцюгів для абсолютних величин

Рис.18. Структурна схема регулятора струму і його вхідних ланцюгів для відносних величин
Зіставляючи структурні схеми (див. рис.11 і 18), отримаємо співвідношення між параметрами математичної моделі регулюючої частини контуру струму в відносних одиницях і параметрами принципової схеми.
Для забезпечення одиничних коефіцієнтів передачі в каналах завдання струму, зворотного зв'язку по струму і компенсації ЕРС повинні виконуватися умови

Необхідні значення постійних часу забезпечуються при виконанні умов:
0,5 R2C2 = 0,5 R4C3 = Tμ
RбрC1 = Ti2
R1C1 = Ti1
Із записаних співвідношень висловимо і розрахуємо параметри елементів принципової схеми (опору і ємності).
R6 = Rбр = 20 кОм;
R2 = R3 = 0,5 Rбр = 10 кОм;
R4 = R5 = QUOTE = 20 * 0,39 / 2 = 3,9 кОм;
С2 = QUOTE = 0,007 / (0,5 * 10000) = 0,0000014 Ф = 1,4 мкФ;
С3 = QUOTE = 0,007 / (0,5 * 3900) = 3,6 мкФ;
С1 = QUOTE = 0,078 / 20000 = 0,0000039 Ф = 3,9 мкФ;
R1 = QUOTE = 0,013 / 0,0000039 = 3333 = 3,3 кОм.

Розрахунок регулюючої частини контуру швидкості

Розрахунок параметрів математичної моделі контуру швидкості. Розглянемо структуру і виконаємо розрахунок параметрів моделі контуру швидкості, використовуючи систему відносних одиниць. Структурна схема контуру регулювання швидкості представлена ​​на рис.19. Контур регулювання струму якоря при його налаштуванні на модульний оптимум розглядаємо як одну ланку з передатною функцією (10). Контур швидкості включає в себе ланка регулятора швидкості (PC), ланка контуру струму якоря (КТ), ланка множення на потік і ланка механічної частини приводу (МЧ). Зворотній зв'язок по швидкості при розгляді відносних величин приймається одиничною. На об'єкт управління діє рівноваги вплив - момент статичного опору, створюваний навантаженням на валу двигуна.

Рис.19. Структурна схема контуру регулювання швидкості
При синтезі регулятора швидкості вважаємо, що момент статичного опору рівний нулю (режим ідеального холостого ходу двигуна). За умови mC = 0 об'єкт управління в контурі швидкості представляється одним ланкою:

Передавальна функція регулятора швидкості знаходиться за умовою настройки контуру на модульний оптимум:

Отримуємо передавальну функцію П-регулятора. Коефіцієнт передачі регулятора швидкості згідно знаходиться за формулою

Одноразова САР швидкості є статичною по возмущающему впливу, тому в результаті появи навантаження на валу двигуна з'являється статична помилка по швидкості. Визначимо величину максимальної статичної помилки по швидкості:

де mC (max) = 173,3 - максимальний за модулем статичний момент на валу двигуна у відносних одиницях (див. навантажувальну діаграму двигуна).

Конструктивний розрахунок регулюючої частини контуру швидкості


Рис.20. Принципова схема регулюючої частини контуру швидкості
Принципова схема регулюючої частини контуру швидкості представлена ​​на рис.20. Регулятор швидкості виконаний на операційному підсилювачі DA4. Підсумовування сигналу завдання на швидкість і сігналаобратной зв'язку за швидкістю здійснюється шляхом підсумовування струмів I1 і I2. Включення в ланцюг зворотного зв'язку підсилювача DA4 опору R16 забезпечує пропорційний тип регулятора. Стабілітрони VD3, VD4 реалізують нелінійний елемент НЕ2.
На рис.21. показана структурна схема для абсолютних величин струмів і напруг, відповідна принциповою схемою на рис.20.

Рис.21. Структурна схема регулюючої частини контуру швидкості доячи абсолютних величин
Від структурної схеми для абсолютних величин перейдемо до структурної схемою для відносних величин (рис.22).

Рис.22. Структурна схема регулюючої частини контуру швидкості для відносних величин
Зіставляючи структурні схеми (див. рис.19 і 22), отримаємо співвідношення між параметрами математичної моделі регулюючої частини контуру швидкості у відносних одиницях і параметрами елементів принципової схеми.
Для забезпечення одиничних коефіцієнтів передачі в каналах завдання швидкості і зворотного зв'язку по швидкості повинні виконуватися умови:
,
Для забезпечення необхідного коефіцієнта передачі регулятора швидкості повинен виконуватися умова:
,
Висловимо і розрахуємо опору R14, R15 і R16:
R14 = Rбр = 20 кОм,
R15 = Rбр * kдс = 20 * 0,99 = 19,8 кОм
R16 = Rбр * kРС = 20 * 26,43 = 528,6 кОм

Розрахунок задатчика інтенсивності

Розрахунок параметрів математичної моделі задатчика інтенсивності.
Задатчик інтенсивності призначений для формування лінійно змінюється в часі сигналу завдання на швидкість з певним темпом. Структурна схема задатчика представлена ​​на рис.23. Темп зміни вихідного сигналу задатчика визначається рівнем обмеження Q нелінійного елемента (НЗ) і постійної часу Ти інтегратора (І).
Визначимо параметри математичної моделі задатчика інтенсивності у відносних одиницях.

Рис.23. Структурна схема задатчика інтенсивності
Темп задатчика:

Рівень обмеження нелінійного елемента (приймається): Q = 0,9.
Постійна часу інтегруючого ланки ЗИ:
ТІ = Q / A = 0,9 / 2,41 = 0,373 c
Коефіцієнт передачі в лінійній зоні нелінійного елемента (приймається) KЛ = 100

Конструктивний розрахунок задатчика інтенсивності

Принципова схема задатчика інтенсивності представлена ​​на рис.24. Нелінійний елемент реалізується на операційному підсилювачі DA7. Обмеження вихідного сигналу забезпечується за рахунок включення в ланцюг зворотного зв'язку підсилювача DA7 стабілітронів VD5 і VD6. Інтегратор реалізується на операційному підсилювачі DA6. Ємність С7 в ланцюзі зворотного зв'язку підсилювача DA6 визначає постійну часу інтегратора. Підсилювач DA5 призначений для інвертування сигналу, щоб забезпечити негативний зворотний зв'язок, що охоплює нелінійний елемент і інтегратор (див. ріс23.).


Рис.24. Принципова схема задатчика інтенсивності
На рис.25. показана структурна схема для абсолютних величин струмів і напруг, відповідна принциповою схемою на рис.24.

Рис.25. Структурна схема задатчика інтенсивності для абсолютних величин.
Від структурної схеми задатчика інтенсивності для абсолютних величин перейдемо до структурної схемою для відносних величин (рис.26).

Рис. 26. Структурна схема задатчика інтенсивності для відносних величин.

З порівняння структурних схем задатчика інтенсивності (див. рис.23 і 26) отримаємо співвідношення між параметрами математичної моделі та параметрами елементів принципової схеми задатчика.
Для забезпечення необхідної постійної часу інтегратора має виконуватися умова
RбрC7 = tИ,
Для забезпечення необхідного коефіцієнта передачі в лінійній зоні нелінійного елемента має виконуватися умова
,
Решта опору в схемі задатчика повинні бути такі, щоб забезпечити одиничні коефіцієнти передачі. Для цього повинні виконуватися наступні умови:
1
Із записаних співвідношень висловимо і розрахуємо параметри елементів принципової схеми (опору і ємності):
C7 = tИ / Rбр = 0,373 / 20000 = 1,87 * 10-5Ф = 18,7 мкФ
R20 = Rбр * = 20 * 100 = 2Мом;
R17 = R18 = R19 = R21 = R22 = Rбр = 20000 = 20 кОм

Література

1. Завдання та методичні вказівки до виконання курсового проекту з дисципліни «Автоматизований електропривод» .- К.: Вид-во Рос.гос.проф.-пед.ун.-та, 2002.68с.
2. Ключів В.І. Теорія електропривода: Підручник для вузів. - К.:. 1985.-560 с., Іл.
3. Комплектні тиристорів: Довідник / І.Х. Євзеров, А.С. Горбец, Б.І. Мошкович та ін; / Під. ред.кан.техн.наук В.М. Перельмутер ..- М.: Вища школа, 1988. - 319с.
4. Тиристорів серії КТЕУ потужністю до 2000 кВт / І.Х. Євзеров, В.М. Перельмутер, А.А. Ткаченко .- М.: Вища школа, 1988. - 96с.: Іл .- (Б-ка електромонтера; Вип.606).
5. Чілікін М.Г., Сандлер А.С. Загальний курс електропривода: Підручник. для вузів .- 6-е вид., доп. і перераб, - М.: Енергоіздат, 1981 - 576 с., іл.
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Виробництво і технології | Курсова
160.1кб. | скачати


Схожі роботи:
Електропривод вантажного підйомника
Автоматизований електропривод продольнострогательного верстата
Автоматизований електропривод багатоканатною підйомної установки
Електропривод щебенеочисної машини
Електропривод вентиляційної установки
Електропривод транспортера кормів ВРХ-15
Електропривод фрикційного бездискового преса
Електропривод пневматичного транспортера кормів ТПК-15
Роль вантажного автотранспорту
© Усі права захищені
написати до нас