М инистерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Уральский государственный горный университет»

Кафедра электрификации горных предприятий

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по дисциплине: «Системы управления электроприводов»

Выполнил:

студент группы

ЭГП-08

Галлямов А. И.

Проверил:

Карякин А.Л.

Екатеринбург, 2012г.

Задание на курсовую работу по дисциплине «Системы управления электроприводов»

Фамилия, Имя, Отчество	Галлямов Айдар Илдусович
Группа	ЭГП-08
Тип двигателя	А200L2
Высота оси вращения, мм	200
Мощность, кВт	45
Частота вращения, об/мин	2940
КПД,% при нагрузке	100%	93
	75%	93,2
Коэф. мощности при нагрузке	100%	0,9
	75%	0,89
Номинальное напряжение , В	380
Номинальный ток, А	81,46
Кратность пускового тока	8
Кратность пускового момента	2,6
Кратность максимального момента	4,0
Момент инерции, кг*м2	0,13

Подписи: Студент

« » 2011г Преподаватель

Содержание

1	Математическое описание электродвигателя		2
	1.1	Расчет параметров математической модели электродвигателя	2
	1.2	Построение графиков переходных процессов и электромеханической характеристики двигателя	7
	1.3	Расчет параметров модели двигателя и построение графиков переход­ных процессов при регулировании частоты вращения изменением напряжения на обмотке статора	10
	1.4	Расчет параметров модели двигателя и построение графиков переход­ных процессов при регулировании частоты вращения изменением частоты пи­тающего напряжения	13
2	Системы скалярного управления		15
	2.1	Синтез и анализ замкнутой по скорости системы скалярного управления	15
3	Системы векторного управления		20
	3.1	Синтез и анализ системы векторного управления с ориентацией по потокосцеплению ротора	20
4	Промышленные преобразователи частоты		31
5	Логические системы управления электроприводом		36
	5.1	Синтез структурной схемы конечного автомата логической системы управления реверсивным электроприводом	38
Заключение				46
Литература				47

1 Математическое описание электродвигателя

1.1 Расчет параметров математической модели электродвигателя

Упрощенная математическая модель асинхронного двигателя:

где - напряжение на статоре;

- активное сопротивление статора;

- полный ток статора;

- потокосцепление статора;

- угловая частота вращения магнитного поля статора;

- напряжение на статоре;

- активное сопротивление ротора;

- полный ток ротора;

- потокосцепление ротора;

- число полюсов;

- угловая частота вращения ротора;

- взаимная индуктивность между обмотками статора и ротора;

- полная индуктивность фазы статора, ;

где - индуктивность рассеяния обмотки статора;

- полная индуктивность фазы ротора, ;

где - индуктивность рассеяния обмотки ротора;

Рисунок 1 – Т-образная схема замещения машины

Таблица 1 – Исходные данные двигателя А200L2

Параметр	Значение	Ед. изм.
Мощность	45	кВт
Частота вращения	2940	об/мин
Номинальное напряжение	380	В
cos φ при 100% загрузке	0,9
cos φ при 75% загрузке	0,89
η при 100% загрузке	0,93
η при 75% загрузке	0,932
Кратность пускового тока	8
Кратность пускового момента	2,6
Кратность максимального момента	4
Момент инерции	0,13	кг·м2

Параметры асинхронной машины рассчитываем по следующим выражениям [1]:

Номинальный ток статора:

Пусковой ток:

Номинальное фазное напряжение:

В.

Скорость вращения магнитного поля (синхронная скорость):

об/мин.

Номинальное скольжение:

Критическое скольжение:

Скорость вращения магнитного поля (синхронная скорость):

(1/c).

Номинальная угловая скорость вращения вала:

(1/c).

Номинальный момент:

Нм.

Максимальный момент:

Нм.

Пусковой момент:

Нм.

Механические потери:

Вт.

Коэффициент приведения :

Приведенное активное сопротивление ротора:

Ом.

Активное сопротивление статора:

Ом

Индуктивное сопротивление Х_н:

О м,

где

Индуктивное сопротивление статора:

Индуктивное сопротивление ротора:

Приведенная индуктивность рассеяния статора и ротора:

Гн

По окончании расчета определяем коэффициент приведения :

.

и сравниваем его с ранее принятым коэффициентом с. Из расчета следует, что добились минимальной разницы между с и с₁

Сопротивление взаимоиндукции Х_М [5]:

_,

_где

Индуктивность цепи намагничивания:

Гн.

Индуктивность статора:

Индуктивность ротора:

Коэффициент магнитной связи статора и ротора:

Коэффициент рассеяния машины:

Таблица 2 – Расчетные величины

Параметр	Значение	Ед. изм.
Номинальная частота вращения ротора	307,72	с-1
Номинальный момент Мн	146,2368	Н·м
Пусковой момент Мп	380,2158	Н·м
Номинальный ток статора Iн	81,46	А
Критическое скольжение sкр	0,15746
Активное сопротивление статора RS Приведенное активное сопротивление ротора		Ом
		Ом
Индуктивность статора LS	0,045	Гн
Приведенная индуктивность рассеяния статора и ротора		Гн
Индуктивность цепи намагничивания	0,044	Гн