Розрахунок вузлів обмеження параметрів електропривода

Питання розрахунку вузлів обмеження параметрів електропривода наведені у [1,2,4,5,6].

Для надійної роботи електропривода виникає потреба обмежувати зміни параметрів електропривода – струму, швидкості, потокозчеплення, е.р.с тощо. З цією метою використовують вузли обмеження підключені між входом і виходом регулятора, вихідний сигнал якого подається на контур обмежуваного параметра (рис.38-40).

Величина напруги обмеження визначається:

де λ_об – кратність обмеження параметра Х відносно його номінального

значення:

K_дх – коефіцієнт підсилення датчика параметра Х ;

Х_н – номінальне значення параметра Х.

Наприклад, величина напруги обмеження струму двигуна, яка подається з виходу регулятора швидкості визначається:

Величина λ_об для струму двигуна може бути λ_об = 2,0.

Схема вузла обмеження наведена на рис.

Аналіз статичних характеристик замкненої системи керування

Рівняння системи з урахуванням дії сигналу управління U_зш і сигналу навантаження I_сR_e має вид:

У випадку використання регулятора ерс у наведеному рівнянні замість G_рш необхідно вставити G_ре.

Рішення рівняння відносно ω у статичному режимі (p = 0) має вид для статичних систем (з П-регулятором):

і для астатичних систем (з ПІ-регулятором):

тобто

У випадку використання регулятора ерс рівняння швидкісної характеристики для статичних систем (з П-регулятором) має вид:

і для астатичних систем (з ПІ-регулятором):

тобто

Статична похибка регулювання швидкості визначається при мінімальній швидкості ω_мін:

де D – діапазон регулювання швидкості.

Для астатичних систем стабільність нульової похибки швидкості залежить від точності роботи регуляторів і датчиків швидкості.

Статичні характеристики ω = f(I) при I = λ_обI_н обмежуються вертикальною лінією.

Моделювання динамічних режимів системи керування електроприводом і визначення параметрів якості регулювання

Моделювання динамічних режимів системи керування електроприводом виконується у середовищі MATLAB на основі структурної схеми. Створення моделі відбувається шляхом з’єднання окремих блоків системи електропривода із бібліотек Simulink. Параметри цих блоків задаються згідно розрахунків параметрів регуляторів, датчиків та елементів схеми заміщення.

На рис.42 наведена схема моделі двоконтурної системи регулювання (струму та швидкості) с задавачем швидкості.

При моделюванні динамічних режимів необхідно дослідити зміну керованих параметрів при пуску, усталеному режимі, накиді навантаженням та гальмуванні. Результати моделювання повинні підтверджувати відповідність зміни параметрів електроприводу вимогам технічного завдання. При моделюванні з метою поліпшення якісних показників регулювання параметрів допускається змінювати параметри регуляторів відносно розрахованих.

У курсовому проекті необхідно навести роздруковані осцилограми параметрів електропривода у досліджених режимах роботи.

Розробка принципової електричної схеми і переліку елементів системи керування електроприводом

Системи керування у теперішній час проектуються на основі агрегатно-модульного принципу, при якому пристрої у складі системи виконуються у виді окремих достатньо самостійних виробів.

На електричній принциповій схемі необхідно відобразити модулі перетворювачів, датчиків параметрів електропривода, джерел живлення, пристрої керування, а також окремі елементи: трансформатори, реактори, двигуни, вимикачі, вольтметри, амперметри, реле, контактори тощо.

На модулях і пристроях необхідно відобразити тільки ті клеми і контакти, які задіяні у системі керування електроприводом.

На схемі використовуються буквено-цифрові позначки відповідно ГОСТ 2.710-81:

А – пристрої;

С – конденсатор;

FU – запобіжник;

G – генератори, джерела живлення;

HL –лампи та світло діоди;

К – реле;

КМ – контактори;

М – двигун;

QF –вимикач автоматичний;

S- пристрої для комутації у ланцюгах керування;

SA – вимикач чи перемикач;

SB – вимикач кнопковий;

SQ – вимикач положення;

TV – трансформатор напруги;

XT – контактне з’єднання;

Y – пристрої механічні з електромагнітним приводом.

Кожний провід на принциповій схемі повинен мати свій унікальний номер. Після приборів чи вимикачів порядковий номер повинен змінюватися, зберігаючи свою спадковість, наприклад, фазний провід L1 після контакту вимикача QF змінює своє маркування на L2 тощо.

У схемі передбачити захист перетворювача, двигуна і схеми керування автоматичними вимикачами. Для інформації про стан системи керування передбачити лампи індикації та вимірювальні прибори (амперметри та вольтметри). Включення електропривода у роботу повинно здійснюватися натискуванням кнопки SB1, а вимикання - натискуванням кнопки SB2. Також необхідно передбачити нульовий захист при зникненню живлячої напруги ( за рахунок блок-контакту контактору КМ).

Також до схеми необхідно розробити перелік елементів, який наводиться у вигляді окремого документа або на першому листі схеми.

Перелік елементів оформлюють у вигляді таблиці, яка заповнюється зверху до низу. Елементи вписують у алфавітному порядку буквених позиційних позначень латинського алфавіта. Таблиця переліку має 4 колонки: поз.позначення, найменування, кількість, примітка. У колонці «Поз. позначення» вказують, наприклад, «R1», а колонці «Найменування» - умовне заводське позначення елемента та його характеристика, наприклад, «Резистор МЛТ-0,5-300 кОм±10%».

У курсовому проекті необхідно дати опис принципової

електричної схеми і її роботу у нормальних і аварійних режимах електропривода.

Схему необхідно навести як у розрахунково-пояснювальній записці, так і у графічній частині на листах А1.