1 Функциональная схема сар положения

Упрощённая функциональная схема САР положения приведена на рисунке:

Рис. 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.

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. Нагрузочная диаграмма механизма

Относительный коэффициент продолжительности цикла:

, где tp=tp1+tp2=2tp1, tp+to=Tц

Откуда tp=25.2 с, tp1=tp2=12.6 c, to=36-25.2=10.8 c.

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*4=2 кВт, Pмехmin=50*4=200 Вт, тогда:

Рэмех=1.4 кВт

Мэмех=384 Нм

Далее, учитывая КПД редуктора 20%, получим Рэдв=7 кВт. Выбираемый электродвигатель должен удовлетворять следующим условиям:

Рном дв >= Рэ дв

Мном дв >= Мэ дв

3 Выбор и проверка электропривода

В качестве привода главного движения используется комплектный электропривод ПТ3Р-25/220-62/1500 , в состав которого входят следующие элементы:

-двигатель ПБСТ 62;

-тахогенератор встроенный ПТ –I;

-трансформатор ТТ 25;

-тиристорный преобразователь рода тока ПТТР-230-100.

Технические данные двигателя ПБСТ 62 приведены в таблице 1

Таблица 1-Технические данные двигателя ПБСТ-62

Наименование параметра	Значение
Частота вращения, n, об/мин	1500
Мощность номинальная Рн, Вт	7,2
Ток номинальный Iн , А	36
Момент номинальный Мн , Н м	46,8
КПД, %	90
Частота вращения мах nmax,, об/мин	3600
Маховый момент,	1,03
Кратность пускового тока In/Ip	4
Число пар полюсов, 2p	4
Сопротивление якоря, Rя, Ом	0,152
Сопротивление дополнительной обмотки , Rд, Ом	0,064

Рном дв >= Рэ дв 7.2 кВт >= 7 кВт

Передаточное число редуктора , тогда момент сопротивления механизма, приведённый к валу двигателя равенМэ дв=10 Нм

Мном дв >= Мэ дв 46.8 Нм >= 10 Нм

Значит, выбранный электропривод нам подходит.

4 Определение передаточной функции электродвигателя

Таблица 2-Технические данные трансформатора ТТ25

Наименование параметра	Значение
Мощность номинальная Рн, кВА	25
Напряжение первичной обмотки Uв.н, В	380
Напряжение вторичной обмотки Uн.н.,В	104/208/416
Мощность холостого хода Pх.х., Вт	200
Мощность короткого замыкания ,Pк.з., Вт	580
Ток номинальный Iн, А	38
Напряжение короткого замыкания Uк, %	10
Ток холостого хода Iх.х., А	0,15*Iн

Двигатель постоянного тока при управлении изменением напряжения якоря представляют в виде следующей системы:

Рис. Структурная схема двигателя

Постоянную времени якорной цепи Тя определяют по следующей формуле:

, (1)

где Lя.ц – индуктивность якорной цепи;

Rя.ц – сопротивление якорной цепи.

Индуктивность якорной цепи вычисляют по формуле:

, (2)

где Lтр – приведенная индуктивность трансформатора:

Lя.д.- индуктивность якоря двигателя

Приведенную индуктивность обмотки трансформатора определяют по формуле:

, (3)

где Zтр – полное приведенное сопротивление обмоток трансформатора;

Rтр – приведенное активное сопротивление трансформатора.

Полное приведенное сопротивление обмоток трансформатора вычисляют по формуле:

, (4)

где Uк – напряжение короткого замыкания;

Pн – номинальная мощность трансформатора;

Uн – номинальное напряжение вторичной обмотки.

Подставив численные значения, получим:

Ом

Приведенное активное сопротивление трансформатора определяют по формуле:

, (5)

где Pк.з.- потери при коротком замыкании.

Подставив значения в данную формулу, получим следующее значение:

Ом

Подставив полученные значения в формулу (3), получим значение приведенной индуктивности обмотки трансформатора

Приведенную индуктивность трансформатора определяют по формуле:

Гн (6)

Индуктивность якоря двигателя определяют по формуле:

мГн, (7)

(8)

Полное сопротивление якорной цепи вычисляют по формуле:

(9)

Сопротивление якоря двигателя:

, (10)

где Rя – сопротивление якорной обмотки;

Rд.п – сопротивление дополнительной обмотки;

Rк.о. – сопротивление компенсационной обмотки;

Rщ – сопротивление щеточного контакта.

Сопротивление щеточного контакта определяют по формуле:

Ом, (11)

Подставив значения в формулу (10), получим значение сопротивления якоря двигателя:

Ом

(12)

Динамическое сопротивление тиристора

, (13)

где Uт=1В – классифицикационное падение напряжения на тиристоре;

Iт.н – среднее значение тока через тиристор при номинальном моменте сопротивления на двигателе.

Среднее значение тока через тиристор определяется по формуле:

А (14)

Подставив полученное значение в формулу (13) получим:

Ом

Коммутационное сопротивление тиристора определяют по формуле

, (15)

где m- число фаз преобразователя (для мостовой 3-фазной схемы m=6)

Ом

Подставив полученные значения в формулы (9), (1),(2) получим следующие результаты

Ом;

Гн;

с.