новая папка 1 / 541639

3126

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВ АНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ЛИПЕЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра электропривода

АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД РАБОЧИХ МАШИН И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ УСТАНОВОК

Методические указания к лабораторным работам по теме “Синхронный электропривод

на стенде ПАиЭП-СК”

П.Н. Левин

Липецк Липецкий государственный технический университет

2015

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ЛИПЕЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД РАБОЧИХ МАШИН И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ УСТАНОВОК

Методические указания к лабораторным работам по теме “Синхронный электропривод

на стенде ПАиЭП-СК”

П.Н. Левин

Липецк Липецкий государственный технический университет

2015

2

УДК 621.34(07) Л363

Рецензент - В.Н. Мещеряков, проф., д-р техн. наук

Левин, П.Н.

Л363 Автоматизированный электропривод рабочих машин и

технологических установок [Текст]: методические указания к лабораторным работам по теме “Синхронный электропривод на стенде ПАиЭП-СК” / П.Н. Левин. - Липецк: Изд-во Липецкого государственного технического университета, 2015. - 14 с.

Методические указания содержат описание выполнения лабораторных

работ по дисциплине «Автоматизированный электропривод рабочих машин и технологических установок» на стенде ПАиЭП-СК, раздел «Электрический привод».

Предназначены для студентов направлений «Электроэнергетика и электротехника» (профиль «Электропривод и автоматика промышленных установок и технологических комплексов») и «Мехатроника и робототехника», а также для студентов смежных специальностей.

Табл. 3.

©ФГБОУ «Липецкий государственный

технический университет», 2015 г.

©Левин П.Н., 2015

3

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1 Исследование замкнутой системы «Преобразователь частоты –

синхронный двигатель»

Цель работы

Освоить настройку сервоусилителя ASD-A2 в режиме регулирования скорости, настроить и исследовать замкнутую систему регулирования, снять статические характеристики системы.

Предварительное домашнее задание

Изучить содержание данной работы и раздел курса «Следящий электропривод», быть готовым ответить на контрольные вопросы.

Методические указания к проведению работы

Перед проведением лабораторной работы необходимо:

-провести инструктаж по технике безопасности;

-ознакомить студентов с составом стенда и целями работы;

-преобразователь Unidrive SP перевести в режим поддержания момента при ручном управлении.

1. Установка заводских настроек

-включить клавишный выключатель, расположенный на лицевой панели модуля сервопривод;

-зайти в меню программируемых параметров преобразователя нажатием кнопки «Mode» - на экране индицируется группа меню РО и параметр Р0-00;

-последовательным нажатием на кнопку «Shift» добиться индикации группы меню Р2 и параметра Р2-00;

-нажатием на клавиши курсора «Вверх», «Вниз» вывести на индикацию параметр Р2-08, войти в него нажатием кнопки «Set», и установить в нем значение

Р2-08=10. Подтвердить установку параметра нажатием на кнопку «Set»;

4

- настройки преобразователя будут сброшены на исходные заводские.

2. Установка режима регулирования скорости

Для установки режима регулирования скорости необходимо установить следующие параметры сервопреобразователя:

-Р1-01 =0x0002. Параметр устанавливает режим регулирования скорости, после установки значения необходимо отключить и вновь включить питание сервопреобразователя через 5... 10 секунд. Необходимо иметь в виду, что при выключении питания связь преобразователя с компьютером будет потеряна;

-Р2-17=0х0101. Подключение тумблера «Разрешение» к цифровому входу DI7, инициализация команды «Разрешение» для этого тумблера;

-Р2-16=0х0006. Подключение тумблера «Вперед/назад» к цифровому входу DI6, инициализация команды «реверс» для этого тумблера;

-Р1-34=1. Установить необходимое время разгона серводвигателя (в миллисекундах). Для дальнейшей настройки контура регулирования скорости устанавливается минимальное время разгона двигателя;

-Р1-35=1. Установить необходимое время торможения серводвигателя (в миллисекундах). Для дальнейшей настройки контура регулирования скорости устанавливается минимальное время торможения двигателя;

-Р1-40=2000. Установить максимальную частоту вращения серводвигателя, задаваемую с аналогового входа;

-Р1-55=2000. Установить максимальную частоту вращения серводвигателя;

-Р1-46=500. Коэффициент редукции выходных импульсов энкодера;

-Р0-02=07. Индикация скорости при включении привода;

-Р0-03=0х0010. Индикация скорости на первом выходе привода и момента - на втором;

-Р1-32=0х0010. Задается торможение на выбеге и мгновенный останов в случае аварии;

-Р1-52=75. Значение сопротивления тормозного резистора;

5

- Р1-53=120. Мощность тормозного резистора.

После установки параметров необходимо отключить и вновь включить питание сервопреобразователя через 5... 10 секунд. После включения питания на индикаторе привода индицируется «0».

3. Исследование регулировочных характеристик сервопривода в режиме регулирования скорости

В режиме регулирования скорости следует снять регулировочную характеристику замкнутой системы f UУПР при M C const , где -

скорость вращения электродвигателя, UУПР - сигнал задания на скорость, M C -

момент статической нагрузки, а также механическую характеристику

при UУПР const .

Опыт по снятию регулировочной характеристики проводится в следующем порядке:

-запустить преобразователь и, плавно увеличивая сигнал задания на скорость (потенциометр RP 1) снять характеристику, занося р езультаты измерений в табл. 1;

-после этого убрать сигнал задания на нуль (RP 1 - в крайнее положение против часовой стрелки), остановить привод;

-повторить опыт со статическим моментом, отличным от нуля. Для этого подать питание на преобразователь частоты и задать момент нагрузки по указанию преподавателя.

Таблица 1

UУПР , В

После проведения опыта снять нагрузку, снять задание на вращение электродвигателя.

6

4. Исследование механических характеристик сервопривода в режиме регулирования скорости

Механическая характеристика снимается на нескольких скоростях вращения электродвигателя. Порядок снятия характеристики следующий:

-запустить сервопреобразователь и, плавно увеличивая сигнал задания на скорость (потенциометр RP 1) установить требуемую скорость вращения двигателя на холостом ходу;

-запустить преобразователь частоты и с помощью потенциометра RP 1 задавать момент нагрузки на валу сервопривода.

После проведения опыта снять нагрузку, снять задание на вращение электродвигателя.

Таблица 2

МС , %

МС , Н м, об/мин

UУПР , В

Контрольные вопросы

1.Что такое сервопривод?

2.Какие особенности проектирования имеют электрические машины для следящих систем электропривода?

3.Какие контуры регулирования в настраиваемой системе регулирования существуют?

4.В каком порядке выполняется настройка замкнутой системы регулирования?

5.Для каких целей вводится обратная связь по скорости синхронного двигателя?

6.Что можно сказать о соотношении качественных показателей контура регулирования тока и скорости?

7

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2 Исследование позиционного электропривода

Цель работы

Освоить настройку сервоусилителя ASD-A2 в режиме регулирования положения, освоить методы установки двигателя в исходное положение.

Предварительное домашнее задание

Изучить содержание данной работы и раздел курса «Позиционирование в программируемых системах электропривода», быть готовым ответить на контрольные вопросы.

Методические указания к проведению работы

Перед проведением лабораторной работы необходимо:

-провести инструктаж по технике безопасности;

-ознакомить студентов с составом стенда и целями работы;

-преобразователь Unidrive SP перевести в режим поддержания момента при ручном управлении.

В работе исследуются свойства электропривода на основе синхронного двигателя.

Для проведения данной работы на персональном компьютере должно быть загружено и установлено программное обеспечение ASDA-Soft. В позиционном режиме работы сервопривода выходной координатой является положение вала двигателя. Соответственно для работы системы электропривода в позиционном режиме необходимо использовать, помимо регулятора скорости, также регулятор положения.

1. Установка заводских настроек

Установка производится аналогично пункту 1 предыдущей лабораторной работы.

8

2. Установка базовых настроек для позиционного режима работы сервопреобразователя

Для установки позиционного режима работы сервопреобразователя необходимо установить следующие параметры:

-Р1-01=0x0001. Установка этого параметра включает режим регулирования положения с внутренним источником задания;

-Р1-02=0х0000. Выключает ограничение крутящего момента и скорости;

-Р2-17=0x0101. Подключение тумблера «Разрешение» к цифровому входу D17, инициализация команды «Разрешение» для этого тумблера;

-Р2-16=0х0006. Подключение тумблера «Вперед/назад» к цифровому входу DI6, инициализация команды «реверс» для этого тумблера;

-выдержку времени DLY1, скорость SPD1. В результате параметр Р6-02=0x00111142.

После выбора траектории необходимо задать количество импульсов для перемещения вала двигателя. Количество импульсов устанавливается в параметре PDAT. В случае использования траектории № 1 это параметр Р603=PDAT1.

Количество импульсов рассчитывается исходя из их количества, приходящегося на один оборот вала двигателя. Здесь необходимо учитывать, что сервопреобразователь ведет подсчет импульсов, поступающих с выхода электронного редуктора, делящего импульсы, поступающие с энкодера, на заданное пользователем число.

Встроенный в электродвигатель ЕСМА импульсный датчик имеет разрешение N=1 280 000 имп/оборот. Это количество импульсов делится на коэффициент, называемый электронным редуктором Gear, который рассчитывается по формуле

Gear P1 44 .

P1 45

По умолчанию Р1-44=128, Р1-45=10, тогда Gear=12,8, а число импульсов после электронного редуктора равняется:

9

В этом случае для того, чтобы, например, переместить вал двигателя на 0,5 оборота, необходимо в параметр Р6-03 задать число Р6-03=50 000.

После настройки траектории необходимо задать ее на выполнение сервопреобразователю. Наиболее просто это сделать, если в параметре Р5-07

задать номер траектории - при этом начинается ее выполнение, после чего параметр обнуляется.

3. Настройка контура регулирования положения

Поскольку система позиционирования подразумевает использование регулятора положения в замкнутой системе, необходимо произвести настройку этого регулятора.

ПИД-регулятор положения содержит следующие настраиваемые параметры:

-Р2-00=0...2047 рад/с (по умолчанию 35) - коэффициент пропорционального усиления регулятора положения;

-Р2-02=0...100% (по умолчанию 50) - коэффициент дифференциального усиления регулятора положения;

-Р2-03=2..100 мс (по умолчанию 5) - постоянная сглаживания дифференциального канала контура положения. При увеличении сглаживания повышается точность отработки положения. При уменьшении - повышается колебательность;

-Р2-53=0..1023 рад/с (по умолчанию 0) - интегральный коэффициент контура положения.

Настройка контура положения осуществляется в следующем порядке:

-по заданию преподавателя задается необходимое перемещение вала двигателя, а также скорость перемещения. По этим данным пользователь рассчитывает параметры траектории № 1 и заносит ее в соответствующие параметры меню Р6-02, Р6-03, Р5-61;

-устанавливается минимальный темп разгона/торможения на траектории

10