
- •Введение
- •1. Расчет упрощенной нагрузочной диаграммы и тахограммы привода
- •1.1. Расчет скорости вращения вала двигателя
- •1.2. Расчет нагрузок на валу двигателя
- •1.3. Выбор двигателя
- •1.4. Расчет времени работы привода на всех участках тахограммы
- •1.5 Построение нагрузочной диаграммы и тахограммы привода
- •2. Проверка двигателя по нагреву
- •3. Выбор генератора
- •4. Выбор гонного двигателя
- •5. Составление структурной схемы привода
- •5.1. Определение передаточной функции тиристорного преобразователя
- •5.2. Определение передаточной функции генератора
- •5.3 Определение передаточной функции двигателя
- •5.4 Определение параметров обратной связи по скорости
- •5.5 Расчет параметров обратной связи по току
- •5.6. Определение параметров механизма
- •6. Расчет статических характеристик замкнутой системы
- •7 Расчет переходных процессов
- •8. Составление принципиальной схемы управления
- •Заключение
- •Литература
2. Проверка двигателя по нагреву
Выполним тепловую проверку двигателя методом нахождения эквивалентного момента.
где
- коэффициент учитывающий уменьшение
теплоотдачи двигателя во время пусков
и торможений;
- коэффициент, для двигателей с
самовентиляцией, учитывающий ухудшение
теплоотдачи во время пуска и торможения.
Так как эквивалентный момент составил
932,997
,
что меньше номинального момента двигателя
который составляет
,
следовательно выбранный нами двигатель
подходит по условиям нагрева.
3. Выбор генератора
Генератор выбирается из ходя из мощности выбранного двигателя с учетом потерь в двигателе. Соответственно требуемая мощность генератора определяется выражением:
Вт
Из каталога выбираем двигатель с мощностью не менее требуемой, кроме того номинальное напряжение двигателя должно быть таким же как и номинальное напряжение выбранного двигателя. Из каталога выбираем двигатель 2ПФ315LУХЛ4, паспортные данные выбранной машины представлены в табл.5
Таблица 5. Паспортные данные двигателя 2ПФ315LУХЛ4
Параметр |
Значение |
Номинальная мощность, кВт |
170000 |
Номинальный ток якоря, А |
395 |
Номинальное напряжение, В |
440 |
Номинальная частота вращения, об/мин |
750 |
Номинальный К.П.Д. |
0,89 |
Сопротивление обмотки якоря, Ом |
0,02 |
Сопротивление обмотки добавочных полюсов, Ом |
0,001 |
Сопротивление обмотки возбуждения, Ом |
27,5 |
Момент инерции вала двигателя, |
0,58 |
Перегрузочная способность |
2,5 |
4. Выбор гонного двигателя
Гонный двигатель выбирается иcходя из мощности выбранного двигателя с учетом потерь в двигателе и генераторе. Соответственно требуемая мощность генератора определяется выражением:
Вт
Из каталога выбираем двигатель с мощностью не менее требуемой, марки 4А365М90У3 на номинальную мощность 195 кВт
5. Составление структурной схемы привода
В данной системе, для ограничения тока в переходных режимах будем использовать обратную связь по току, и для получения жесткой механической характеристики - обратную связь по скорости.
5.1. Определение передаточной функции тиристорного преобразователя
Для усиления задающего сигнала, будем использовать тиристорный преобразователь, который работает на обмотку возбуждения генератора.
Коэффициент усиления тиристорного преобразователя, применяемого в данной системе будем считать постоянным на всей рабочей характеристике и определим его из соотношения:
Так как тиристорный преобразователь работает на обмотку возбуждения генератора, а обмотка возбуждения имеет постоянную времени намного больше чем постоянная времени тиристорного преобразователя, то передаточную функцию преобразователя будем рассматривать как пропорционального звена:
.
5.2. Определение передаточной функции генератора
Генератор постоянного тока можно, при регулировании ЭДС через обмотку возбуждения, можно представить в виде апериодического звена с постоянной времени обмотки возбуждения:
Постоянную времени обмотки возбуждения найдем как
,
где
- сопротивление обмотки возбуждения;
- индуктивность обмотки возбуждения;
- число витков обмотки возбуждения;
- коэффициент расеения;
- приращения потока и тока
Приращения
и
определим по кривой намагничивания
генератора на линейном участке
характеристики, проведя касательную(см.
рис.5).
Рис. 5. Кривая намагничивания генератора.
Коэффициент усиления генератора также определим путем линеаризации кривой ЭДС генератора на линейном участке(см. рис.6):
Рис.6. Зависимость ЭДС генератора от тока возбуждения
Таким образом передаточная функция генератора имеет вид: