17.Расчет параметров регуляторов.

Расчет параметров выполним только для регулятора скорости. Напряжение задания скорости Uзс.м соответствующее наибольшей заданной установившейся скорости, примем равным 12В. Напряжения, соответствующие двум другим установившимся скоростям находятся по следующей формуле:

18.Механические характеристики замкнутой системы для трех напряжений задания скорости.

Найдем модуль жесткости статической механической характеристики в замкнутой системе:

Определим точность поддержания скорости на каждом из участков работы ЭП в замкнутой системе;

где ω_ор, ω_с(Мн), ∆ω_с(М_Н)-скорость идеального х.х., статическая скорость и статическое падение скорости вращения при М = Мн на i-ой регулировочной характеристике.

т.о. в замкнутой системе точность поддержания скорости возросла, но все же эта система не удовлетворяет заданной точности поддержания установившейся скорости на всех участках цепи, т.е 3%.

19.Анализ динамических качеств замкнутой системы.

Анализ динамических качеств замкнутой системы необходим для проверки соответствия качества динамических процессов заданным.

Определим установившуюся динамическую ошибку (при пуске):

∆ω_дз = 4· T_μ · ε₀ = 4·0,005 · 540 = 10,8(c^-1)

Определим статическую

∆ω_сз = ошибку по скорости в замкнутой системе:

Δω_∑з = 10,8 + 2,3 = 13,1(c^-1)

Найдем время 1-го согласования текущего и установившегося значения скорости: t = 4,7∙Т_μ 1= 4,7 ∙ 0,005=0,0235(с)

Найдем пере регулирование по скорости при пуске вхолостую по соотношению:

Δω_м =0,043· (ω_оз.м – ω_нач )

где ω_нач = ω_оз.м -

Δω = 0,043 ∙ (74,5 – 72,2) = 0,1(c^-1)

20. Принципиальные схемы разомкнутой и замкнутой систем,

Замкнутая система

21. Расчет энергетики для спроектированной разомкнутой системы электропривода.

Определим энергию, затраченную двигателем на совершение полезной работы в уста­новившихся режимах работы по формуле;

253,9∙50∙20 + 253,9∙75∙10 + 253,9∙25∙10 = 507,8 (кВт∙с)

Определим потери энергии в АД и ТПЧ в установившемся режиме;

∆W_У = ∆W_АД + ∆W_ПЧ

Потери энергии в асинхронном двигателе:

где ∆P_мн- механические потери при номинальной скорости;

∆P_c1н - потери в стали статора при номинальной частоте;

I_μн - номинальный ток намагничивания

ω_opi- скорость идеального х.х. при работе двигателя на регулировочной

характеристике, соответствующей i-му установившемуся режиму;

S_i - скольжение двигателя, соответствующее этому режиму.

∆P_МН = К_Н - ∆P_С1Н - 3∙I_μН ∙R₁

Постоянные потери мощности в двигателе

K_Н = 1954,5(Bт)(из пункта 12) Определим потери в стали статора при номинальной частоте:

ΔР_C1H = • 380 • 60 • 0,69 - 345,7 • 78,5 - 3 • 60² ∙ 0,14 = 1406(Вт), где

- номинальный электромагнитный момент и скорость идеального х.х. на

естественной характеристике.

Определим механические потери при номинальной скорости:

ΔP_МН =1954,5 - 1406-3 ∙ 26² ∙ 0,14 = 265,7( Вт )

Определим скольжение двигателя, соответствующее данному режиму:

Определим потери энергии в асинхронном двигателе:

+

+ =

= 41103,4 + 31002,8 +15980 = 88,08 (кВт∙с)

Потери энергии в ТПЧ рекомендуется определять по приближенной формуле

здесь S_H - номинальная полная мощность, потребляемая ТПЧ из сети;

Х_i - коэффициент загрузки преобразователя частоты по току,

где - ток статора и номинальный ток ТПЧ, двигателя при работе с установившейся скоростью в i-м режиме.

Приведенный ток ротора при работе с установившейся скоростью.

Найдем ток статора:

Определим коэффициент загрузки преобразователя частоты по току:

Определим потери энергии в ТПЧ по формуле:

=

=

+ = 72737,28 + 35502,72 + 35935,68 =144,175 (кВт∙с)

Потери энергии в АД и ТПЧ в установившемся режиме

∆W_У = ∆W_АД + ∆W_ПЧ = 88,08 + 144,175 = 232,25 (кВт∙с)

Найдем КПД коэффициент мощности электропривода в каждом установившемся режиме работы по известному соотношению:

где,

соответственно, мощность на валу двигателя и потребляемая из сети, суммарные потери мощности в силовой части схемы ЭП, энергия, затраченная на совершение полезной работы и соответствующие ей потери энергии в i-м установившемся режиме работы.

Энергия, затраченная на совершение полезной работы и соответствующие ей потери энергии в i-м установившемся режиме работы.

(квт с)

W_y1= 253,9 ∙ 50 ∙ 20 = 253,9 (кВт∙с)

W_y2 = 253,9 ∙ 75 ∙ 10 = 190,4 (кВт∙с)

W_y3 = 253,9 ∙ 25 ∙ 10 = 63,47 (кВт∙с)

Потери энергии в i-м установившемся режиме работы:

(квт с)

∆W_у1 = 41103,4 + 72737,28 = 113,84(квт с)

∆W_у2 = 31002,8 + 35502,72 = 66,5(квт с)

∆W_у3 = 15980 + 35935,68 = 51,9(квт с)

КПД в каждом установившемся режиме работы:

Определим общий расход энергии за цикл, час, год – W_Ц W₄, W_Г,-. Расход электро­энергии за год W_Г рассчитаем из условия работы предприятия в две смены длительностью каждая по 8 часов и 250 рабочих дней в году.

Общий расход энергии за цикл составляет:

, потерями энергии в переходных процессах энергией, отдаваемой в сеть мы пренебрегаем, тогда

= 507,7 + 232,2 = 739,9 (кВт∙с)

общий расход энергии за час:

(кВт∙с)

Расход электроэнергии за год W_Г :

(кВт · с) = 8048,4 (кВт · час)

Отношение суммарных потерь энергии за цикл к общему расходу энергии