- •Раздел 3. Расчет динамики электропривода……….54
- •Задание на курсовое проектирование
- •Данные механизма для кратковременного режима работы:
- •Раздел 1. Выбор электрооборудования
- •1.1. Выбор электродвигателя
- •1.1.1. Определение режима работы электродвигателя
- •1.1.2. Расчет эквивалентного момента на валу электродвигателя
- •1.1.3. Определение необходимой скорости вращения электродвигателя
- •1.1.4. Определение мощности электродвигателя
- •1.1.5. Выбор электродвигателя по каталожным данным
- •1.1.6. Проверка электродвигателя по условию перегрузки
- •1.2. Выбор управляемого выпрямителя
- •1.2.1 Выбор управляемого выпрямителя
- •1.2.2. Выбор управляемого преобразователя
- •1.3. Выбор согласующего трасформатора
- •1.5. Выбор уравнительного реактора
- •1.6. Выбор тахогенератора
- •1.7. Расчет параметров системы «тиристор-ный выпрямитель - двигатель постоянного тока»
- •1.8. Обоснование необходимости применения замкнутой системы управления электроприводом
- •1.9. Выводы по разделу
- •Раздел 2. Расчет статики электропривода
- •2.1. Составление схем для расчета системы управления электроприводом [10]
- •2.1.1. Составление упрощенной принципиальной схемы
- •2.1.2. Составление функциональной схемы
- •2.1.3. Составление структурной схемы
- •2.2. Определение коэффициента обратной связи по скорости.
- •2.3. Определение максимального напряжения задатчика скорости
- •2.4. Определение коэффициента обратной связи по току [10]
- •2.6. Построение статической характеристики электропривода в замкнутой и разомкнутой системе управления [14]
- •2.7. Выводы по разделу
- •Раздел 3. Расчет динамики электропривода
- •3.1. Составление структурной схемы системы электропривода постоянного тока для расчета его динамики
- •3.2. Составление передаточных функций элементов
- •3.2.1. Составление передаточной функции двигателя постоянного тока [3,4]
- •3.2.3. Составление передаточной функции цепи обратной связи по скорости
- •3.3. Составление передаточной функции системы
- •Получим функцию вида
- •3.4. Проверка устойчивости системы электропривода
- •3.5. Синтез корректирующего устройства
- •3.6. Построение переходного процесса в системе электропривода
- •3.7. Оценка показателей качества
- •3.8. Выводы по разделу
2.1. Составление схем для расчета системы управления электроприводом [10]
2.1.1. Составление упрощенной принципиальной схемы
Упрощенную принципиальную схему электропривода в замкнутой системе управления необходимо вычертить на листе формата A3 опираясь на приведенную в приложении 6 принципиальную схему и ее описание. На чертеже следует изображать одним прямоугольником те узлы системы, которые изначально используются собранными.
2.1.2. Составление функциональной схемы
Необходимо вычертить на листе формата А4 чертеж функциональной схемы тиристорного электропривода постоянного тока и дать описание его работы (основываясь на чертеже упрощенной принципиальной схемы).
В электроприводе использована система «управляемый выпрямитель - двигатель постоянного тока». Угловая скорость двигателя регулируется путем изменения напряжения, подводимого к якорю двигателя. Система состоит из объекта управления ОУ (двигателя постоянного тока М с независимым возбуждением), тиристорного преобразователя ТП с системой импульсно-фазового управления СИФУ и нескольких элементов системы управления.
На суммирующий усилитель СУ подаются задающее воздействие U3 от реверсивного задатчика скорости ЗС и сигналы двух отрицательных обратных связей: по скорости Uoc и задержанная (с отсечкой) по току UT. В цепь обратной связи по скорости входит датчик скорости ДС, содержащий тахогенератор В и фильтр Ф, а в цепь обратной связи по току - датчик тока ДТ, снимающий напряжение i*RИ с измерительного сопротивления Rи, включенного последовательно в цепь якоря двигателя (главную цепь объекта управления). Это напряжение, имеющее после фильтра значение i*RИ, в узле отсечки УО сравнивается с напряжением потенциометра, равным Iy*R'И, и их разность в случае i*R'И>Iy*R'И подается на суммирующий усилитель СУ. Последний формирует напряжение подаваемое на вход регулятора скорости PC. Напряжение Uy, снимаемое с регулятора скорости, является управляющим для получения соответствующего угла регулирования СИФУ.
Рис.2.1. Функциональная схема системы с обратными связями по скорости и току и с отсечкой по току.
2.1.3. Составление структурной схемы
Требуется вычертить структурную схему тиристорного электропривода постоянного тока в соответствии чертежом упрощенной принципиальной схемы электропривода (рис.2.1) и ее описанием.
На рис.2.2 дана структурная схема системы, функциональная схема которой изображена на рис.2.1. Двигатель представлен астатическим WЯ и интегральным WM звеньями, охваченными отрицательной обратной связью по ЭДС двигателя, и безинерционным звеном WД, на который действует возмущающее воздействие IС*RЯ, пропорциональное статическому моменту Мс (где Ic=Mc/k - ток статической нагрузки). Звенья тиристорного преобразователя WTП, регулятора скорости Wpc и суммирующего усилителя Wy включены последовательно в цепь основного воздействия. На суммирующий узел СУ подаются сигналы задатчика скорости U3 и сигналы двух отрицательных обратных связей - по скорости Uoc и по току UT. В цепи обратной связи по скорости: WTГ и WФТГ звенья датчика скорости (коэффициента передачи тахогенератора и фильтра); bс - регулируемый коэффициент обратной связи по скорости. В цепи обратной связи по току: WФДТ- звено, характеризующее коэффициент передачи датчика тока и фильтр датчика тока; bт - регулируемый коэффициент обратной связи по току; УО - узел отсечки.
Динамические свойства системы будут рассмотрены в разделе 3 «Расчет динамически электропривода».
Рис.2.2. Структурная схема тиристорного электропривода постоянного тока.