Расчёт параметров схемы регулятора тока
Воркутинский филиал УГТУ
КУРСОВАЯ работа
По _ ____ «Системы управления электроприводом»___ ____________ (дисциплина)
студента ____6___курса, группы ЭР-09_В
Кемлер П. А.______________________________ (Ф.И.О. студента)
Шифр_______________ Домашний адрес: ____________________ Проверил:___________/ (подпись) _____________________/ (Ф.И.О. преподавателя) Дата проверки________
Воркута 2014г. Содержание: 1. Исходные данные...............................................................................................................3 2. Расчёт системы управления электроприводом...............................................................5 3. Контур тока........................................................................................................................5 4. Контур скорости................................................................................................................5 5. Моделирование СУЭП......................................................................................................7 6. Расчёт параметров схемы регулятора тока.....................................................................9
Исходные данные номинальные мощность, напряжение, ток, скорость двигателя, момент, маховый момент : Рном=32 квт; Uном = 220 В, Iном = 170 А, nном=3500об/мин; ωном = π* nном/30 =366 рад/с; Мном =Рн/ ωном =87 Нм; Мmax =2.3 Мном Максимально допустимые ток и момент двигателя: Imax = 2* Iном= 340 А, Мmax = 200 Н∙м; передаточный коэффициент и момент инерции двигателя c = 0,7 В∙с/рад, J = 0,5кг∙м2; Сопротивление обмотки якоря при 20 град С Rя = 0,07 Ом, максимальная ЭДС Eпmax = 300 В, коэффициент усиления kп= 25, и постоянная времени тиристорного преобразователя, Тп= 0,01 с; передаточный коэффициент тахогенератора kТГ = kо.с = 0,032 В∙с/рад. Индуктивность цепи якоря , А Электромагнитная постоянная якоря Рис. 1 Принципиальная схема регулятора тока на ОУ с цепью обратной связи по току Где: RS- шунт; ПР-преобразователь с гальванической развязкой силовой цепи и цепи управления; УДТЯ- усилитель датчика тока якоря, РТ- регулятор тока. Расчёт элементов цепи управления Измерение тока в цепи якоря выполним с помощью шунта RS. Шунт в цепи якоря выбираем в справочной литературе из условия, чтобы его номинальный ток был не меньше номинального тока двигателя. Номинальный ток двигателя Iн = 170 А. Выбираем шунт на несколько больший номинальный ток, а именно I шн = 200 А. Соответствующее току Iшн (200А) номинальное напряжение шунта Uшн =75 мВ. Тогда при 170 А потенциометрический сигнал ОС по току 70 мВ.
В качестве задатчика скорости выбираем потенциометр типа ППБ – 15 –1000 Ом c выходным напряжением UП = ±15 В. Поскольку напряжение задатчика тока UЗ(max) = 10 В, то последовательно необходимо включить добавочный резистор, RДОБ = 500 Ом, на котором будет погашено излишнее напряжение.
Расчёт системы управления электроприводом Контур тока Принимаем пропорционально-интегральный тип регулятора тока с передаточной функцией и параметрами Tкl =Тэ= Та = 0,05 с Для заданного токоограничения на уровне Imax = 340 А и максимального стабилизированного напряжения на входе контура тока uз.т. max = uнас = 10 В определяем коэффициент обратной связи по току Ом и постоянную интегрирования регулятора тока - минимальная постоянная времени в контуре. Контур скорости Приступаем к расчёту внешнего контура – контура скорости. В него входит звено преобразования момента двигателя в скорость вращения вала с учётом момента сопротивления на валу. Динамику этого преобразования оцениваем электромеханической постоянной времени: = =0,0972с Действие противоЭДС двигателя на контур тока при пуске с насыщенным регулятором скорости снижает максимальный ток до значения А При выборе типа регулятора скорости (П- или ПИ_ типа) следует учитывать допустимый по условию задачи статизм регулирования скорости, характеризующий жёсткость механической характеристики, который определяем по формуле: Реальная величина статизма, соответствующего естественной механической характеристике электропривода, составляет Следовательно, требуемое повышение жесткости механической характеристики В данном случае пропорциональный регулятор скорости обеспечивает повышение жесткости
Поскольку 3,05>2,04 , то пропорциональный регулятор обеспечит требуемую жёсткость характеристики скорости. Его параметром является коэффициент пропорциональности
Моделирование СУЭП Произведем поэтапно моделирование СУ электропривода в приложении Simulink. Объектом управления СУЭП является модель ДПТ НВ. Рис. 2 Модель контура тока Произведем моделирование настроенного контура тока и переходный процесс в нем при единичном ступенчатом воздействии на нагрузке: Рис. 3 Токовый контур с нагрузкой Достроим к контуру тока главный контур скорости и покажем работу системы при изменении момента сопротивления:
Рис. 4 Модель двухконтурной СУЭП скорости
Для снижения перерегулирования в схеме с П- регулятором скорости применяют на входе фильтр в виде Wф(s)= 1/(0.01s+1) Рис. 5 Двухконтурная САУ стабилизации скорости с фильтром Расчёт параметров схемы регулятора тока Регуляторы в СУЭП реализуются на базе операционных усилителей с обратными связями. Принципиальная схема регулятора тока на ОУ показана на рис. 8 Рис. 6 Принципиальная схема регулятора тока на ОУ Расчёт параметров схемы регулятора.
Квпя=Ктп=25
= =0,0972с
где – максимально допустимое значение напряжения на выходе.
Kpт=0,02 11. Задаемся величиной ёмкости конденсатора в цепи обратной связи операционного усилителя регулятора тока
, тогда
Кемлер П. А.
«» _____________ 2014 года
Популярное: Почему человек чувствует себя несчастным?: Для начала определим, что такое несчастье. Несчастьем мы будем считать психологическое состояние... Почему двоичная система счисления так распространена?: Каждая цифра должна быть как-то представлена на физическом носителе... Почему стероиды повышают давление?: Основных причин три... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (2187)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |