Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«ОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра «ЭсПП»

Секция «Промышленная электроника»

Курсовой проект

по дисциплине

«Теория автоматического регулирования в электронных цепях и электроприводе»

“Синтез следящей системы двухфазного асинхронного двигателя”

Выполнила:

студентка группы ПЭ-518

Телешева Ю.А.

Принял:

Федоров В. Л.

Омск 2012

Цель работы – проектирование следящей системы двухфазного асинхронного двигателя, содержащей редуктор.

Раздел 1. Исходные данные для проектирования.

Требования технического задания, предъявляемые к проектируемой системе:

а) Тип двигателя: АДП-123;

б) вид задающего воздействия: g(t) = vt, причем = 10 град/с;

в) максимальная величина ошибки = 0,04 град;

г) порядок астатизма = 1;

д) время регулирования 0,13 с;

е) перерегулирование 21%;

ж) коэффициент передачи редуктора = 4;

з) запас устойчивости по фазе ;

и) передаточная функция желаемой типовой ЛАХ вида 2/1 (S = 2, = 1)

.

Структурная схема системы, отвечающей требованиям технического задания по быстродействию и качеству, приведена на рис. 1.

Рис. 1

Раздел 2. Краткое описание двухфазного ад, его принципиальная схема и паспортные данные.

Двухфазный асинхронный двигатель — это электрический двигатель с двумя обмотками, сдвинутыми в пространстве на 90°. При подаче на двигатель двухфазного напряжения, сдвинутого по фазе на 90°, образуется вращающееся магнитное поле. Короткозамкнутый ротор двигателя обычно изготавливается в виде «беличьего колеса». Обычно число стержней короткозамкнутого ротора не связано с числом пар полюсов статора, то есть при двух парах полюсов статора число стержней ротора может быть, например 14 штук. Есть некие соображения, по которым число стержней ротора должно быть связано с числом полюсов ротора. В двухфазном электродвигателе создается вращающий момент, обусловленный токами, вызванными вращающимся магнитным полем в стержнях ротора электродвигателя. Ротор получает ускорение до тех пор, пока он — как и в трехфазном асинхронном двигателе — не достигнет определенной конечной частоты вращения, которая ниже частоты вращения поля.

Если обе фазы обмотки ротора питать от одной и той же сети однофазного тока, то сдвиг фаз в одной из обмоток, необходимый для получения вращающегося поля, может быть реализован путем подключения конденсатора с достаточной емкостью. На рис.2, а показана схема двухфазного асинхронного двигателя с конденсатором при питании от сети переменного тока.

Рис. 2

В настоящее время расширилась сфера применения двухфазного асинхронного двигателя в виде электродвигателя с полым ротором. В таком электродвигателе вместо обычного короткозамкнутого ротора применяется алюминиевый цилиндр, который может вращаться в воздушном зазоре между внешним и внутренним статорами.Вращающееся поле вызывает в алюминиевом цилиндре вихревые токи, которые, взаимодействуя с магнитным полем в воздушном зазоре, создают вращающий момент. Цилиндр достигает конечной асинхронной частоты вращения, которая соответствует нагрузке на валу.

Небольшой момент инерции ротора электродвигателя обусловливает благоприятные рабочие характеристики. Электродвигатели с полым ротором рассчитаны прежде всего на небольшие мощности и применяются для автоматического регулирования в компенсационных и мостовых схемах. Одна из обмоток вместе с конденсатором подключается к сети с напряжением, а на вторую обмотку подается управляющее напряжение. [4]

Технические данные двигателя (из таблицы 1.5 на стр. 29, [1]):

Тип двигателя	nном, об/мин	Umax, B	Mном*10-3, Н*м	Mп*10-3, Н*м	Jд.*10-6, кг*м2
АДП-123	4000	120	9,8	13,7	0,785