Расчет динамики электропривода

Задатчик интенсивности (ЗИ), включенный на вход двухконтурной системы регулирования, преобразует сигнал любой формы (в том числе и ступенчатой) в линейно изменяющийся с заданной интенсивностью сигнал. Интенсивность изменения сигнала на выходе ЗИ соответствует заданному ускорению ЭП. Временная характеристика ЗИ показана на рисунке 9.

Рисунок 9. Характеристика ЗИ

Известно, что от постоянной интегрирования ЗИ (Т) зависит величина пускового тока. Примем А, при этом:

 с.

где В - напряжение задания, необходимое для разгона двигателя до скорости холостого хода.

Параметры времязадающей RC-цепи задатчика интенсивности узнаем из формулы:

.

Задавшись  рассчитаем

 кОм.

Для возможности оперативной подстройки используем в качестве  переменный резистор типа СП5-28 [8, cтр. 310] с номинальным сопротивлением 200 кОм. Стандартная ячейка ЗИ-2АИ [2, стр. 214, табл. 7.1] полностью соответствует сформулированным требованиям.

Для построения графиков переходных процессов воспользуемся программой MATLAB-Simulink. Для этого построим структурную схему замкнутой системы:

Защита и автоматика

Системы управления комплектными тиристорными электроприводами строятся на типовых элементах унифицированной блочной системы регуляторов УБСР-АИ аналогового действия, объединенных по принципу единства конструкции, вида входных и выходных сигналов, напряжений питания. Элементы УБСР-АИ выполняются в виде двусторонних печатных плат, снабженных штепсельным разъемом, с широким применением полупроводниковых и гибридных интегральных микросхем и являются наименьшими сменными модулями системы управления. В номенклатуру аналоговых элементов УБСР-АИ входят источники питания, задатчики входных сигналов, датчики регулируемых параметров, усилительные устройства, регуляторы, потенциальные разделители, компараторы, функциональные устройства, устройства защиты и коммутации, устройства технологической логики, контролирующие и вспомогательные устройства, т.е. функционально полный набор, обеспечивающий построение систем управления любой структуры.

Преобразовательная часть тиристорных электроприводов снабжается быстродействующей системой защиты, назначение которой - обнаружить аварию и локализовать ее, уменьшить ее вредные последствия. Большая часть аварий влечет за собой появление значительных токов в тех или иных элементах силовой цепи, и поэтому основное назначение защиты - ограничить рост тока в силовой цепи. Некоторые виды аварий могут вызвать выход из строя элементов схемы без увеличения тока; например, отключение принудительной вентиляции вызывает перегрев тиристоров даже при номинальном токе; некоторые элементы выходят из строя при появлении перенапряжений, в частности, приходящих из питающей сети. К появлению больших токов приводят короткие замыкания в цепях переменного и постоянного тока, одновременная подача управляющих импульсов на тиристоры обоих выпрямительных мостов ТД пробой тиристора, опрокидывание инвертора, выдача управляющего импульса со значительным опережением по отношению к требуемому моменту и т.д.

Контакторы серии МК применяются для работы в силовых электрических цепях и цепях управления при напряжении до 440 В постоянного и до 660 В частотой 50 и 60 Гц переменного тока. В комплектных тиристорных электроприводах используются контакторы серии МК постоянного тока. Допустимая частота срабатываний контакторов под нагрузкой в повторно-кратковременном режиме до 1200 циклов включений-отключений (ВО) в час при ПВ = 40 %. Собственное время включения контакторов - около 0,08 с, собственное время отключения 0,06 с. Потребляемая мощность втягивающих катушек 40 Вт при 20 °С.

Заключение

В данной работе была разработана система генератор-двигатель с обратной связью по скорости, току якоря и напряжению: выбран тип комплектного тиристорного электропривода, разработана функциональная схема ЭП, выбрано основное оборудование ЭП, оптимизированы контура тока якоря, скорости и напряжения, рассчитаны параметры регуляторов, произведен расчет электромеханических характеристик. Результаты всех произведенных в работе расчетов подтверждены графиками переходных процессов. Рассмотренная в работе система ЭП является трехконтурной системой с подчиненным регулированием параметров: внутренний контур напряжения с ИП-регулятором, контур тока якоря с ИП-регулятором и внешний контур скорости с фильтром с ИП-регулятором. Характер переходных процессов соответствует критериям модульного оптимума.

Список литературы

1. Справочник по электрическим машинам: В 2-х т. / Под ред. И.П. Копылова и Б.К. Клокова. Т.1. М.: Энергоатомиздат, 1988.

2. Комплектные тиристорные электроприводы: Справочник / И.Х. Евзеров, А.С. Горобец, Б.И. Мошкович и др.; Под ред. В.М. Перельмутера. М.: Энергоатомиздат, 1988.

.   Справочник по проектированию автоматизированного электропривода и систем управления технологическими процессами / Под ред. В.И. Круповича, Ю.Г. Барыбина, М.Л. Самовера. 3-е изд., перераб. и доп. М.: Энергоиздат, 1982. - 416с.

.   Мощные полупроводниковые приборы. Тиристоры: Справочник / В.Я. Замятин, Б.В. Кондратьев, В.М. Петухов. М.: Радио и связь, 1987. 576 с.

.   Конденсаторы: Справочник / И.И. Четвертаков, М.Н. Дьяконов, В.И. Присняков и др.: Под ред. И.И. Четвертакова, М.Н. Дьяконова - М.: Радио и связь, 1993. - 392 с.

6. Резисторы: Справочник / В.В. Дубровский, Д.М. Иванов, Н.Я. Пратусевич и др.; Под ред. И.И. Четверткова и В.М. Терехова. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Радио и связь, 1991. - 528 с.