Комплектные электроприводы постоянного тока реферат

Обновлено: 05.07.2024

Как правило, электропривод состоит из электродвигателя , осуществляющего непосредственное преобразование электрической энергии в механическую, механической части , передающей энергию от двигателя к рабочему органу, включающий рабочий орган и устройства управления двигателем , осуществляющего регулирование потока энергии от первичного источника к двигателю. В качестве устройства управления может быть использован как простейший выключатель или контактор, так и регулируемый преобразователь напряжения. В совокупности перечисленные устройства образуют энергетический канал привода. Для обеспечения заданных параметров движения привода предназначен информационно-управляющий канал , в состав которого входят информационные и управляющие устройства, обеспечивающие получение информации о заданных параметрах движения и выходных координатах и реализующие определенные алгоритмы управления. К ним относятся, в частности, различные датчики (угла, скорости, тока, напряжения и др.), цифровые, импульсные и аналоговые регуляторы.

В настоящее время электроприводы совершенствуются в плане увеличения их надежности, долговечности, производительности, экономичности, высокоэффективной работы, уменьшения массогабаритных и удельных свойств. На каждом из этапов усовершенствования техники получение необходимых результатов сопровождается развитием теоретического аспекта вопроса.

По разным параметрам различают различные типы электроприводов:

По типу движения: поступательного, вращательного реверсивного и однонаправленного движения, а кроме этого возвратно-поступательного.
По типу механического передаточного аппарата: безредукторный и редукторный.
По методу передачи энергии механического типа : взаимосвязанные, индивидуальные и групповые.
По методу регулирования скорости, а также положения исполняющего органа: следящий, позиционный, регулируемый и нерегулируемый в плане скорости, адаптивный, программно-управляемый.
По типу электрического преобразовательного агрегата:

Исполнительный механизм с электроприводом это устройство, которое предназначено для смещения рабочей детали, соответственно с сигналами, которые поступают от управляющего агрегата.

В качестве рабочих деталей могут выступать клапаны, шиберы, задвижки, дроссельные заслонки, направляющие аппараты любого рода, которые могут осуществлять изменения в количестве поступающего на объект управления рабочего вещества или энергии.

Рабочие органы возможно перемещать и вращательно, и поступательно, в границах некоторого количества оборотов либо одного. При их участии выполняется прямое воздействие на субъект, которым управляет. В большей части случаев исполнительный механизм с электроприводом включает в себя: редуктор, сам электропривод, датчик показателя положения конечных выключателей, узел обратной связи.

Классификация электроприводов обычно производится по виду движения и управляемости, роду электрического и механического передаточных устройств, способу передачи механической энергии исполнительным органам.

Различаются электроприводы вращательного и поступательного однонаправленного и реверсивного движения, а также электроприводы возвратно-поступательного движения.

По принципу регулирования скорости и положения исполнительного органа электропривод может быть:
Нерегулируемый и р егулируемый по скорости;
Следящий (с помощью электропривода воспроизводится перемещение исполнительного органа в соответствии с произвольно изменяющимся задающим сигналом);
Программно-управляемый (электропривод обеспечивает перемещение исполнительного органа в соответствии с заданной программой);
Адаптивный (электропривод автоматически обеспечивает оптимальный режим движения исполнительного органа при изменении условий его работы);
Позиционный (электропривод обеспечивает регулирование положения исполнительного органа рабочей машины).

По роду механического передаточного устройства различают:

Редукторный электропривод, содержащий один из видов механического передаточного устройства, и безредукторный , в котором электродвигатель непосредственно соединен с исполнительным органом.

По роду электрического преобразовательного устройства различают:
Вентильный электропривод , преобразовательным устройством в котором является тиристорный или транзисторный преобразователь электроэнергии;
Система управляемый выпрямитель-двигатель (УВ-Д) вентильный электропривод постоянного тока, преобразовательным устройством которого является регулируемый выпрямитель напряжения;
Система преобразователь частоты двигатель (ПЧ-Д) вентильный электропривод переменного тока, преобразовательным устройством которого является регулируемый преобразователь частоты ;
Система генератор-двигатель (Г-Д) и магнитный усилитель-двигатель (МУ-Д) регулируемый электропривод, преобразовательным устройством которого является соответственно электромашинный преобразовательный агрегат или магнитный усилитель .

По способу передачи механической энергии исполнительному органу электроприводы делятся на групповые, индивидуальные и взаимосвязанные.

Групповой электропривод характеризуется тем, что от одного двигателя приводится в движение через трансмиссию несколько исполнительных органов одной или нескольких рабочих машин.

Кинематическая цепь в таком приводе сложна и громоздка, а сам электропривод является неэкономичным, усложняется его эксплуатация и автоматизация технологических процессов. Вследствие этого трансмиссионный электропривод в настоящее время почти не применяется, он уступил место индивидуальному и взаимосвязанному.

Индивидуальный электропривод характеризуется тем, что каждый исполнительный орган рабочей машины приводится в движение своим отдельным двигателем. Этот вид привода в настоящее время является основным, так как при индивидуальном электроприводе упрощается кинематическая передача (в некоторых случаях она полностью исключена) от двигателя к исполнительному органу, легко осуществляется автоматизация технологического процесса, улучшаются условия обслуживания рабочей машины.

Индивидуальный электропривод широко применяется в различных современных машинах, например: в сложных металлорежущих станках, прокатных станах металлургического производства, подъемно-транспортных машинах, роботах-манипуляторах и т.п.

Взаимосвязанный электропривод содержит два или несколько электрически или механически связанных между собой индивидуальных электроприводов, при работе которых поддерживается заданное соотношение или равенство скоростей, или нагрузок, или положение исполнительных органов рабочих машин.

Необходимость в таком приводе возникает по конструктивным или технологическим соображениям. Примером многодвигательного взаимосвязанного электропривода с механическим валом может служить привод длинного ленточного или цепного конвейера, привод платформы механизма поворота мощного экскаватора, привод общей шестерни мощного винтового пресса.

В том случае, когда во взаимосвязанном электроприводе возникает необходимость постоянства соотношения скоростей рабочих органов, не имеющих механических связей, или когда осуществление механических связей затруднено, используется специальная схема электрической связи двух или нескольких электродвигателей, называемая схемой электрического вала .

Примером такого привода может служить привод сложного металлообрабатывающего станка, электропривод шлюзов и разводных мостов и т.д. Взаимосвязанный электропривод широко применяется в бумагоделательных машинах, текстильных агрегатах, прокатных станах металлургического производства и т.д.

По уровню автоматизации электроприводы можно разделить:

На неавтоматизированные, автоматизированные и автоматические . Два последних типа электроприводов находят применение в подавляющем большинстве случаев

Технические требования к электроприводу

Как к любому техническому объекту, к электроприводу предъявляются разнообразные технические требования . Рассмотрим общие, наиболее характерные из них.

Требования по надежности , в соответствии с которыми электропривод должен выполнять заданные функции в определенных условиях, в течение определенного промежутка времени и с заданной вероятностью безотказной работы. Если эти требования не выполняются или не подтверждаются, то все остальные его качества могут оказаться бесполезными. Требования по надежности могут существенно отличаться в зависимости от назначения привода. Например, от электропривода рулевой машины боевой ракеты не требуется большого ресурса работы, однако вероятность отказа в течение этого небольшого промежутка времени должна быть очень низкой. Наоборот, время работы электропривода компрессора бытового холодильника должно быть достаточно продолжительным, а его отказ не связан с катастрофическими последствиями, и требования по вероятности безотказной работы не такие жесткие.

Точность или отличие каких-либо показателей движения от заданных, которое не должно превышать некоторых допустимых значений. Электропривод должен поддерживать на заданном уровне ускорение, скорость, угол или момент рабочего органа, обеспечивать перемещение рабочего органа на заданный угол и за заданное время и т.д. Например, электропривод звукозаписывающего или воспроизводящего устройства высокого класса должен обеспечить стабильность скорости вращения не хуже десятых или даже сотых долей процента.

Быстродействие , т.е. способность электропривода достаточно быстро реагировать на различные управляющие и возмущающие воздействия. Этот показатель тесно связан с показателем точности. Например, в следящем электроприводе при быстром и частом изменении управляющих сигналов, чем выше быстродействие привода, тем меньше будет ошибка воспроизведения заданного движения.

Качество переходных процессов, под которым, как и в теории автоматического управления, понимается обеспечение определенных закономерностей их протекания. Требования к качеству чаще всего формулируются, исходя из особенностей функционирования машин или рабочих органов, в которых устанавливается электропривод. Например, в приводах манипуляторов иногда недопустимо перерегулирование, так как оно может привести к выходу из строя технологического оборудования, иногда регламентируется время переходного процесса и т.д.

Энергетическая эффективность . Поскольку любой процесс передачи и преобразования электрической энергии связан с ее потерями, важно знать, какова доля этих потерь. Особенно это важно при использовании электропривода в подвижных объектах, переносной аппаратуре или электроприводах большой мощности и длительным режимом работы. Энергетическая эффективность оценивается к.п.д. отношением полезно истраченной энергии к ее полному расходу в данном процессе. В любом случае необходимо стремиться к максимальному к.п.д. привода.

Совместимость электропривода с аппаратурой технического комплекса, в котором он используется, с системой электроснабжения, информационной системой и, наконец, с самим рабочим органом и прибором, в котором он установлен. Особенно остро вопросы совместимости стоят для электроприводов бытовой и медицинской техники, ортопедических устройств, радиотехнических приборов и систем.

В настоящее время электропривод - это важная, бурно развивающаяся область науки и техники, занимающая ведущее место в электрификации и автоматизации промышленности и быта, вправление его развития определяется расширением областей применения и повышением требований к электротехническим системам и комплексам.

Совершенствование электроприводов в настоящее время осуществляется в направлении повышения их производительности, надежности, экономичности, точности работы, снижения удельных и массогабаритных показателей отдельных устройств и электромеханических систем в целом. На всех этапах совершенствования электротехники достижение электроприводом требуемых показателей сопровождалось развитием его теоретических основ.

Изучение конструкции и принципа работы машины постоянного тока. Разработка системы электропривода с управлением по скорости на примере двигателя постоянного тока независимого возбуждения. Проверка ее на устойчивость, построение переходного процесса.

Рубрика	Производство и технологии
Вид	курсовая работа
Язык	русский
Дата добавления	07.04.2014
Размер файла	513,5 K

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

Электрические машины и электропривод

Составитель: Зайцева Н.О.

Проверила: Буштрук Т.Н.

2. Исходные данные для расчета

3. Расчетная часть

3.1 Расчет размеров зубцовой зоны якоря

3.2 Расчет размеров воздушного зазора под главным полюсом

3.3 Расчет размеров сердечника главного полюса

3.4 Расчет спинки якоря

3.5 Расчет якоря

3.6 Программное обеспечение к расчету магнитной цепи МПТ

4. Электропривод постоянного тока

5. Установка для охлаждения питьевой воды

Список используемой литературы

Электрические машины -- это электромеханические преобразователи, в которых осуществляется преобразование электрической энергии в механическую или механической в электрическую. Основное отличие электрических машин от других преобразователей в том, что они обратимы, т. е. одна и та же машина может работать в режиме двигателя, преобразуя электрическую энергию в механическую, и в режиме генератора, преобразуя механическую энергию в электрическую.

В зависимости от рода потребляемого или отдаваемого в сеть тока электрические машины подразделяются на машины переменного и постоянного тока. Машины переменного тока делятся на синхронные, асинхронные и коллекторные.

Большинство машин постоянного тока -- это коллекторные машины. Они выпускаются мощностью от долей ватта до нескольких тысяч киловатт. Обмотки возбуждения машин постоянного тока располагаются на главных полюсах, закрепленных на станине. Выводы секций обмотки ротора (якоря) впаяны в пластины коллектора. Коллектор, вращающийся на одном валу с якорем, и неподвижный щеточный аппарат служат для преобразования постоянного тока сети в переменный ток якоря (в двигателях) или переменного многофазного тока якоря в постоянный ток сети (в генераторах постоянного тока).

Конструкция машин постоянного тока более сложная, стоимость выше и эксплуатация более дорогая, чем асинхронных, поэтому двигатели постоянного тока применяются в приводах, требующих широкого и плавного регулирования частоты вращения, или в автономных установках при питании двигателей от аккумуляторных батарей.

Работа любой электрической машины основана на законах электромагнитной индукции. В проводнике, движущемся в магнитном поле, возникает электродвижущая сила. Используя это физическое явление, можно построить генератор электрической энергии. Если поместить в магнитное поле проводник с током, то он испытывает механическое воздействие, что используют для построения электрического двигателя. Таким образом, электрическая машина должна иметь магнитную систему для создания магнитного поля и совокупность проводников, по которым протекает электрический ток. Можно построить машины, в которых магнитное поле неподвижно, а вращаются проводники. Можно использовать и обратный принцип построения- с неподвижными проводниками и вращающимся полем. Наконец, могут вращаться и магнитное поле, и проводники. В машинах постоянного тока обычно имеется неподвижная часть, создающая магнитное поле, и вращающийся якорь с системой проводников.
Магнитное поле, как правило, создается электромагнитным путем - посредством обмотки возбуждения, находящейся на полюсах магнитной системы.

ток электропривод постоянный двигатель

2. Исходные данные для расчета

Диаметр якоря D_a, мм

Активная длина якоря l_а, мм

Число пар полюсов р

Расчетный коэффициент полюсной дуги а

Воздушный зазор , мм

Высота паза h_z, мм

Высота главного полюса h_m_, мм

Коэффициент магнитного рассеяния

Число пазов якоря Z

Напряжение питания U, В

Угловая скорость n, об/мин

3. Расчетная часть

3.1 Расчет размеров зубцовой зоны якоря

Длину зубцовой зоны определяют по формуле, м,

Зубцовый шаг в верхнем сечении зуба, м,

t₁ = D_a / z.

Зубцовый шаг в нижнем сечении зуба, м,

t₃ = (D_a - 2h_z ) / z.

Ширина зуба в нижнем сечении, м,

Определяем ширину паза, м,

Ширина зуба в верхнем сечении, м,

Ширина зуба в среднем сечении, м,

Зубцовый шаг в среднем сечении зуба, м,

Находим площади зуба в различных сечениях, м 2 :

Длину магнитной линии в зубцовой зоне принимают равной высоте зуба, м,

Вычисляем значения зубцовых коэффициентов в различных сечениях зуба:

- в среднем сечении K_z₂ = t₂l / s_z₂,

- в нижнем сечении K_z₃ = t₃l / s_z₃.

Значение индукции B _ном = B находим по значению D_a из графика на рисунке 3, затем вычисляем магнитный поток (номинальный), приходящийся на один зуб и один паз, Вб,

Рисунок1. Зависимость магнитной индукции в воздушном зазоре от диаметра якоря

Фиктивные индукции, Тл, в трех сечениях зуба находят по формулам:

По значениям B _z₁, B _z₂, B _z₃ определяем напряженность магнитного поля в зубцовом слое, и по формуле Симпсона находим, А/м,

Находим магнитное напряжение зубцовой зоны якоря, А,

Расчет магнитных характеристик зубцовой зоны (магнитного потока, магнитной индукции, напряженности магнитного поля, магнитного напряжения) сначала проводится для значения основного магнитного потока Ф * = Ф / Ф _ном = 1,0 Вб, затем пересчитывается последовательно для ряда значений Ф * = Ф / Ф _ном = 0,5; = 0,75; = 0,9; = 1,0 и 1,2 Вб,

3.2 Расчет размеров воздушного зазора под главным полюсом

Полюсное деление машины определяют по формуле, м,

Ширина воздушного зазора (расчетная полюсная дуга), м,

Находим площадь воздушного зазора, м 2 ,

s = l b .

Номинальный магнитный поток находим по формуле, Вб,

Определяем коэффициент воздушного зазора,

где ₁ - расчетный коэффициент, который находится по формуле

Расчетная длина магнитной линии воздушного зазора L или эквивалентный воздушный зазор , м,

L = = K .

Находим магнитное напряжение воздушного зазора, А,

3.3 Расчет размеров сердечника главного полюса

Определяем расчетную длину сердечника главного полюса, м,

Номинальный магнитный поток, Вб,

Ширина сердечника полюса, м,

Площадь сердечника главного полюса, м 2 ,

Для ряда значений магнитного потока Ф * , приведенных в таблице 3, рассчитать индукции в сердечнике, Тл,

3.4 Расчет спинки якоря

Длина спинки якоря, м,

Высота спиеки якоря, м,

Площадь спинки якоря, м 2

Средняя длина магнитной линии спинки якоря, м,

Магнитная индукция, Тл,

Магнитный поток, Вб,

3.5 Расчет Ярма

Площадь ярма, м 2

Средняя длина магнитной линии ярма, м,

Магнитная индукция, Тл,

Магнитный поток, Вб,

Магнитное напряжение, А:

МДС обмотки возбуждения на полюс, А

Расчет магнитных характеристик

Основной магнитный поток Ф , Вб

Магнитная индукция в воздушном зазоре (под серединой полюса) B , Тл

Магнитная индукция, Тл

В верхней части зуба B _z₁

В средней части зуба B _z₂

В нижней части зуба B _z₃

Магнитная индукция, Тл:

В сердечнике главного полюса

Напряженность поля в зубцовой зоне, А/м:

Напряженность поля стальных участков, А/м:

Магнитное напряжение, А:

Воздушного зазора, U_m_д = 2 B /₀

Полюсов, U_м_m = 2h_mH_m

Спинки якоря, U_м_a = L_aH_a

МДС обмотки возбуждения на полюс, А

По данным таблицы 2 строим магнитную характеристику МПТ Ф = f(F_f), Начальная часть магнитной характеристики Ф = f(F_f) прямолинейна, что соответствует ненасыщенному состоянию МЦ. Касательная к начальной части характеристики Ф = f(F_f) будет являться зависимостью Ф = f(F ).

Коэффициент насыщения определяют по формуле

K_н = F_f / U_м при Ф * = 1,0.

3.6 Программное обеспечение к расчету магнитной цепи МПТ

Рисунок 4. График магнитной характеристики

4. Электропривод постоянного тока

Основным средством приведения в движение рабочих машин является электрический двигатель, а, следовательно, основным типом привода служит электрический привод или электропривод (ЭП) [5]. Наиболее широко используют системы автоматизированного электропривода (АЭП). Современные АЭП выполняют в виде замкнутых систем автоматического управления.

Основными управляемыми параметрами (координатами) электропривода принято считать частоту вращения, ток, момент, точность позиционирования (положение).

Для регулирования параметров ЭП используют типовые законы регулирования: П-закон (пропорциональный), И-закон (интегральный), ПИ-закон (пропорционально интегральный), ПИД-закон (пропорциональный интегрально дифференциальный), А-закон (апериодический).

Включить выбранный регулятор в систему управляемого ЭП и привести полученную схему в пояснительной записке.

По принципиальной схеме системы автоматизированного ЭП с ДПТНВ необходимо составить структурную схему. В структурной схеме каждый элемент электропривода представлен передаточной функцией (ПФ) W_i(s), где s - аргумент преобразования Лапласа.

Рисунок 5. Структурная схема электропривода с ДПТНВ

Для анализа системы управления ЭП используют аппарат теории управления [3, 4]. Систему автоматического управления ЭП исследуют на устойчивость и определяют показатели качества. Устойчивость и качественные показатели ЭП определяют по переходному процессу. Построение переходного процесса является достаточно трудоемкой процедурой. Однако, существуют косвенные методы или критерии для определения устойчивости и качественных показателей.

Наибольшее распространение получил КЭП постоянного тока. Он характеризуется широкой номенклатурой, и в его состав входят:

- ДПТ с тахогенератором;

- тиристорные преобразователи для питания обмотки возбуждения и якоря;

- силовой трансформатор или реактор;

- коммутационная и защитная аппаратура;

- устройство динамического торможения;

- схема управления ЭП;

- блоки питания обмотки возбуждения тахогенератора и электромагнитного тормоза;

- комплект аппаратов, приборов и устройств для управления и контроля состояния ЭП.

Электротехнической промышленностью выпускаются несколько серий КЭП постоянного тока. Например, комплектные электроприводы серии КТЭУ, обладающие широким спектром функциональных возможностей. Они выпускаются в одно- и многодвигательном вариантах реверсивного и нереверсивного исполнения как с динамическим торможением, так и без него. КТЭУ мощностью до 2000 кВт обеспечивают регулирование скорости, положения, ЭДС, мощности и натяжения; а КТЭУ мощностью до 12000 кВт – только регулирование скорости и мощности. На основе этих КЭП могут быть реализованы ЭП и со специальными характеристиками.

Функциональная схема КЭП серии КТЭУ приведена на рис3.1.

Рис.3.1. Функциональная схема комплектного электропривода типа КТЭУ

В силовую часть КЭП входят два комплекта управляемых выпрямителей UZ1 и UZ2 реверсивного тиристорного преобразователя ТП, обеспечивающего работу двигателя. Подключаются ЭП к сети переменного тока напряжением 380В автоматическим выключателем QF1 через реактор LF (первый вариант) или трансформатор (второй вариант). Автоматический выключатель QF2 осуществляет коммутацию и защиту силовых цепей выпрямленного тока. Для дистанционного включения цепи якоря по сигналам схемы управления предусмотрен контактор КМ.

Для динамического торможения двигателя используется резистор RV, который подключается к якорю М с помощью контактора KV.

Обмотка возбуждения двигателя LM питается от неуправляемого выпрямителя VD, подключенного к трансформатору Т1. Включение и защита цепи возбуждения осуществляется автоматом QF3. Для КТЭУ на номинальные токи якоря свыше 320А обмотка возбуждения питается от управляемого выпрямителя.

Для формирования требуемых статических характеристик в схеме КЭП предусмотрены обратные связи по скорости, току и напряжению. Обратная связь по скорости реализуется с помощью тахогенератора BR, имеющего обмотку возбуждения LBR. Коэффициент усиления обратной связи может регулироваться за счёт изменения (с помощью блока питания ABR) тока возбуждения тахогенератора.

Сигналы, пропорциональные току двигателя, снимаются с трансформатора тока ТА (переменный ток) и шунта RS1 (выпрямленный ток). Сигнал обратной связи по напряжению снимается с потенциометра RP1.

Сигналы обратных связей по координатам ЭП и технологическим параметрам рабочей машины поступают на вход системы управления (СУ) вместе с сигналами задания с пульта управления (ПУ). На основании этих входных сигналов СУ вырабатывает управляющий сигнал Uу, подаваемый на СИФУ тиристоров преобразователей UZ1 и UZ2, а также осуществляет управление электрическими аппаратами, входящими в состав схемы коммутации, защиты и сигнализации (СКЗС).

СКЗС является блоком, который обеспечивает коммутацию электрических цепей ЭП и выполнение функций защиты и сигнализации. Получая информацию от различных датчиков и аппаратов защиты, СКЗС выдаёт на пульт ПУ двухуровневые логические сигналы о положении коммутационных аппаратов, величине скорости ЭП и т.д. СКЗС управляет также работой блока питания электромагнитного тормоза YB.

Для получения информации о токах якоря и возбуждения ЭД в схеме используются соответственно амперметры РА1 и РА2, подключенные к шунтам RS1 и RS2. Для контроля подаваемого на якорь напряжения служит вольтметр PU.

Комплектные электроприводы серии ЭКТ и КТЭ имеют примерно такие же возможности, что и КТЭУ. Для привода станков и роботов разработана группа КЭП серии ЭТУ 3601, ЭТ3, ЭТ6, ЭТРП, ЭПУ1, ЭПУ2, ПРП, ЭШИР-1.В этих КЭП применяются высокомоментные двигатели типов ПБСТ, ПГТ, ПБВ, ДК1, обеспечивающие высокие динамические показатели работы.

Схемы управления большинства станочных КЭП построены по принципам подчиненного регулирования координат с регуляторами тока и скорости.

Комплектный электропривод переменного тока

Кафедра: Электропривод и автоматизация промышленных процессов.

Пояснительная записка к курсовому проекту

по курсу систем управления электроприводом.

2. Выбор электродвигателя

3. Выбор структуры системы управления электроприводом

4. Выбор комплектного тиристорного электропривода

5. Выбор элементов силового электорооборудования в комплектном электроприводе

6. Функциональная и структурная схемы электропривода. Переход к относительным единицам.

7. Определение параметров силового электрооборудования

8. Выбор типа регуляторов и расчет их параметров

9. Построение статических характеристик замкнутой системы электропривода

10. Защиты в электроприводе и расчет их уставок

11. Исследование качества процессов в проектируемой системе электропривода

В данном курсовом проекте необходимо спроектировать комплектный тиристорный электропривод постоянного тока на основании технических требований представленных в таблице №1. Для этого, выбран двигатель из указанного диапазона мощностей, определена структура системы управления, выбран тиристорный преобразователь и силовое оборудование к нему, произведен синтез регуляторов. На основании знаний полученных в курсе ТАУ произведена настройка системы управления на оптимальное быстродействие и устойчивость. Исследованы качества процессов в спроектированной системе.

Исходные данные к курсовому проекту.

Изменение момента статической нагрузки М_с в долях от номинального М_н

2. Выбор электродвигателя

Из указанного диапазона мощностей выбираю двигатель постоянного тока продолжительного режима работы типа П92, 220 В, защищенный, независимого возбуждения.

Параметры двигателя типа П92.

3. Выбор структуры системы управления электроприводом

Выбор структуры системы управления электропривода произведем с учетом требований технического задания на электропривод. В качестве внутреннего контура регулирования применяем контур регулирования тока якоря. Это обеспечит ограничение тока якоря допустимым значением при возможных перегрузках электропривода. Проверяем возможность применения в качестве внешнего контура регулирования, контур регулирования напряжения. Для проверки посмотрим, удовлетворяет ли данный выбор величине статической погрешности поддержания скорости.

Где Δn_c₁ и Δn_c₂- составляющие статической погрешности, вызванные приложением статической нагрузки и нестабильного потока возбуждения двигателя.

Δn_c₁- составляющая, вызванная приложением статической нагрузки в схеме с интегральным регулятором напряжения, когда можно принять U_я=const.

(3.2)

где к_яд - кратность тока короткого замыкания якорной цепи двигателя.

(3.3)

Составляющую Δn_c₂ на стадии предварительных расчетов предсказать не удается из-за незнания величин разброса магнитного сопротивления машины и нестабильности тока возбуждения из-за нагрева обмотки, поэтому Δn_с2 не учитываю.

Проверим, удовлетворяет ли полученная величина статической погрешности заданной.

Таким образом, применение в качестве внешнего контура регулирования контур регулирования напряжения невозможно. Поэтому буду применять в качестве внешнего контура регулирования контур регулирования скорости двигателя.

Раздел: Коммуникации и связь
Количество знаков с пробелами: 20450
Количество таблиц: 7
Количество изображений: 4

Читайте также: