1 Функциональная схема сар положения
Упрощённая функциональная схема САР положения приведена на рисунке:
Рис.1 Функциональная схема САР
На рисунке:
РП – регулятор положения
ДП – датчик положения
ТГ – тахогенератор
РС – регулятор скорости
М – двигатель (механизм)
ТП – тиристорный преобразователь
ОВ – обмотка возбуждения
2 Выбор мощности электродвигателя
Выбор мощности электродвигателя произведём по методу эквивалентных величин.
Предварительный выбор производится исходя из заданных значений максимальной нагрузки, максимальной скорости механизма и КПД редуктора:
.
По
заданию, необходимо производить расчет
для наиболее неблагоприятных режимов
работы. Исходя из этого примем
.
Следовательно, мощность двигателя:
.
По заданию, максимальное число позиционирований механизма 100 в час, а максимальный коэффициент продолжительности цикла равен 0,7. Тогда:
-
минимальное время цикла.
Режим работы механизма повторно-кратковременный, нагрузочная диаграмма выглядит следующим образом:
Рис.2 Нагрузочная диаграмма механизма
Относительный коэффициент продолжительности цикла:
=0.7,
где
tp=tp1+tp2=2tp1, tp+to=Tц
Откуда tp=12.6 с, tp1=tp2=6.3c.
Таким образом время отдыха определим из формулы:
to=Tц-tp=18-12.6=5.4 c.
Для анализа переходного процесса определим нагрузочную диаграмму двигателя, так как она учитывает изменение момента в переходных режимах.
Учитывая режим работы механизма (повторно кратковременный ), построим нагрузочную диаграмму двигателя.
Mcmax=500 Hm, Mcmin примем равным 10% Mcmax, тогда эквивалентное значение мощности момента для стандартного значения относительной продолжительности цикла 0.6 вычисляются по следующим формулам:
Мощность на валу механизма вычислим как произведение момента на скорость вращения: Pмехmax=500*2=1 кВт, Pмехmin=50*2=100 Вт, тогда:
Рэмех=767.57 Вт=0.767 кВт
Мэмех=383.785 Нм
Далее, учитывая КПД редуктора 20%, получим Рэдв=3.837 кВт. Выбираемый электродвигатель должен удовлетворять следующим условиям:
Рном дв >= Рэ дв
Мном дв >= Мэ дв
3. Выбор и проверка электропривода
В качестве привода подач для обеспечения реверса примем электропривод типа ЭТЗР.
В состав электропривода входят следующие элементы:
-электродвигатель со встроенным тахогенератором;
-преобразователь;
-силовой трансформатор .
Таблица 1-Технические данные электропривод типа ЭТЗР
-
Напряжение питания, В; частота сети, Гц
380; 50
Тип трансформатора
ТТ
Мощность трансформатора
6-25
Тип двигателя
ПГТ, ПБСТ , 2П
Напряжение якорной цепи номинальное, В
66 - 220
Частота вращения двигателя номинальная, об/мин
750-3000
Мощность двигателя, кВт
0,6 – 11
Диапазон изменения скорости
1000
Силовая схема преобразователя в цепи якоря
Две трехфазные нулевые
Структурная схема
Одноконтурная с обратной связью по скорости
Количество рабочих квадрантов
4
Способ изменения направления вращения
Реверс поля
Способ управления комплектами вентилей
Согласованное