Министерство образования Республики Беларусь

Белорусский НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ университет

Кафедра: «Электропривод и автоматизация промышленных

установок и технологических комплексов»

Курсовой проект

по дисциплине «Системы управления электроприводами»

Тема: «Система автоматического управления электроприводом»

Исполнитель: студент группы 107627

Осипов М.А.

Руководитель: Михеев Н.Н.

Минск – 2011

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 3

1. ТРЕБОВАНИЯ К СИСТЕМЕ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ 5

1.1 Технические данные электродвигателя 5

1.2 Требования к системе управления электроприводом. 7

1.3 Выбор принципиальной схемы главных цепей и структурной электрической схемы системы. 15

2. ВЫБОР СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОПРИВОДА. 16

2.1 Определение параметров главных цепей. 16

2.2 Выбор силовых ключей инвертора 25

2.3 Выбор силовых вентилей выпрямителя 27

2.4 Выбор конденсаторов силового фильтра 29

2.5 Выбор анодного реактора 30

2.6 Выбор дросселя 31

2.7 Выбор тормозного резистора. 32

3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ 33

3.1 Сравнение возможных вариантов и выбор структуры СУЭП 33

3.2 Математическое описание объекта управления 34

3.3 Определение передаточных функций и звеньев объекта управления. 40

3.4 Выбор принципов реализации структуры СУЭП, выбор датчиков 43

3.5 Линеаризация системы управления. Синтез системы управления, ограничение координат. 45

3.6 Выбор задающего устройства. 53

3.7 Реализация управляющего устройства 54

4. АНАЛИЗ ДИНАМИЧЕСКИХ И СТАТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК СУЭП 59

4.1 Структурная схема системы управления 59

59

4.3 Моделирование основных режимов СУЭП. 62

6. ЗАКЛЮЧЕНИЕ 69

ИСПОЛЬЗУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА 70

ВВЕДЕНИЕ

Системы регулирования положения представляют собой класс систем с чрезвычайно широким диапазоном назначений. Они находят применение в различных промышленных установках и роботах в качестве систем наведения антенн, оптических телескопов, для стабилизации различных платформ в условиях качки оснований, на которых монтируются эти платформы, и т.д. Мощность исполнительных двигателей составляет от единиц и десятков ватт до десятков и сотен киловатт, их питание осуществляется от тиристорных преобразователей или транзисторных усилителей мощности.

Контроль положения осуществляется с помощью датчиков, которые в аналоговой или дискретной форме дают информацию о перемещении рабочего органа механизма на протяжении всего пути. В качестве датчиков используются сельсины, вращающиеся трансформаторы, импульсные и цифровые датчики.

Сейчас наиболее распространены два вида систем электропривода с НПЧ и преобразователем частоты с промежуточным звеном постоянного тока. Такая система состоит из преобразователя переменного тока промышленной частоты в постоянный, и автономного инвертора напряжения АИН либо АИТ, которые преобразуют напряжение постоянного тока в напряжение переменного тока требуемой частоты.

Заданием на данный курсовой проект является разработка системы автоматического управления положением электропривода.