- •Содержание
- •Введение
- •1. Характеристика объекта регулирования
- •1.1 Технические данные двигателя
- •1.2 Выбор и характеристика тиристорного преобразователя
- •1.3 Основные параметры объекта регулирования
- •2. Построение системы автоматического регулирования
- •2.1. Построение контура регулирования тока
- •2.1.1. Контур регулирование тока. Стандартный вариант регулятора тока
- •2.1.2. Адаптивный регулятор тока с эталонной моделью
- •2.1.3. Анализ влияния внутренней обратной связи по эдс двигателя. Компенсация влияния эдс двигателя.
- •2.1.4. Оценка нарастания скорости якорного тока
- •2.2 Построение контура регулирования скорости
- •2.2.1 Контур регулирования скорости. Оценка заданной точности регулирования
- •2.2.2. Задатчик интенсивности скорости
- •2.3 Построение контура регулирования перемещения
- •2.3.1 Контур регулирования перемещения
- •2.3.2. Построение регулятора перемещения при малых перемещениях
- •2.3.3. Построение регулятора перемещения при средних перемещениях
- •2.3.6. Нелинейный регулятор положения
- •3. Реализация сар
- •3.1 Принципиальная электрическая схема сар. Общая характеристика основных элементов
- •3.2 Расчёт элементов контура регулирования якорного тока
- •3.3 Расчёт элементов контура регулирования скорости
- •3.4 Расчёт элементов контура регулирования перемещения, реализация нелинейного регулятора перемещения.
- •3.5 Расчет контура компенсации эдс
- •4 Расчет переходных процессов сар электропривода
- •4.1 Отработка малых перемещений на холостом ходу и под нагрузкой
- •4.2 Отработка средних перемещений на холостом ходу и под нагрузкой
- •4.3 Отработка больших перемещений на холостом ходу и под нагрузкой
- •4.4 Анализ динамических и статических свойств электропривода
- •Заключение
- •Список использованных источников
1. Характеристика объекта регулирования
1.1 Технические данные двигателя
Технические данные двигателя представлены в таблице 1.1
Таблица 1.1 - Технические данные двигателя Д814
Мощность
|
110 |
Напряжение
|
440 |
Ток
|
274 |
Скорость
|
490 |
Перегрузочная
способность
|
2,5 |
Момент инерции
|
10,25 |
Сопротивление
обмотки якоря и добавочных полюсов
( |
0,0572 |
Число главных
полюсов
|
4 |
Допустимая
ошибка в контуре тока
|
5 |
Требуемая
точность регулирования положения
|
0,4 |
Допустимая
скорость нарастания якорного тока
|
110 |
Доля момента
инерции механизма
|
0,2 |
Режим работы электропривода, %ПВ |
100 |
Вентиляция |
естественная |
Степень защиты электропривода |
IP21 |
1.2 Выбор и характеристика тиристорного преобразователя
На основании технических условий на разработку и номинальных данных двигателя выбирается тиристорный преобразователь из серии КТЭ в соответствии с условиями
С учетом перегрузочной способности двигателя и тиристорного преобразователя, номинальный ток преобразователя
где
- перегрузочная способность тиристорного
преобразователя при длительности
перегрузки 10 с.
Этим условиям удовлетворяет преобразователь КТЭ-500/440-131-3-ВМТО-УХЛ4 со следующими техническими данными
;
;
,
1 - однодвигательный;
3 - реверсивный с реверсом тока в якорной цепи;
1 - реакторное исполнение;
3 – АСР положения однозонная;
ВМТ – встроенные устройства: питание возбуждения двигателя, электромагнитного тормоза, возбуждение тахогенератора;
О – без динамического торможения;
УХЛ4 – климатическое исполнение: умеренно холодный климат, категория размещения по ГОСТ 15150-69
В комплектность поставки входят: комплектующая и защитная аппаратура в цепях постоянного и переменного тока; системы автоматического регулирования, управления, защиты и сигнализации; встроенные устройства.
Силовая схема выпрямления – трехфазная мостовая, схема реверсивного тиристорного преобразователя встречно- параллельная. Технические данные преобразователя приведены в таблице 1.2.
Таблица 1.2 - Технические данные преобразователя
Номинальное выпрямленное напряжение |
440 В |
Ток преобразователя |
500 А |
Напряжение питающей сети |
0,38кВ |
Допустимые колебания напряжения сети |
5% |
Частота сети |
50 Гц |
При расчёте мощности и выборе уравнительного реактора исходными данными являются следующие основные величины, которые показаны в таблице 1.3. Выбираем реактор из числа серийных реакторов типа РТСТ.
Таблица 1.3 - Технические данные токоограничивающего реактора
Тип реактора |
РТСТ-660-0,064У3 |
Номинальное напряжение питающей сети, Uc |
410 В |
Номинальный фазный ток, Iн |
660 А |
Номинальная индуктивность, Lн |
0,064 мГн |
Активное сопротивление обмоток, R |
1,8 мОм |
Рассчитаем и построим регулировочную характеристику тиристорного преобразователя. В КТЭ в качестве синхронизирующего опорного напряжения используется линейное (пилообразное) напряжение. В этом случае регулировочные характеристики могут быть рассчитаны по уравнению
где
- максимальная ЭДС ТП при
;
- линейное напряжение
сети;
- начальный угол
регулирования;
- опорное напряжение
СИФУ.
Данные расчета
приведены в таблице 1.4, а зависимости
на рисунке 1.1
Таблица 1.4 –Фазовые и регулировочные характеристики СИФУ и реверсивного ТП
Uу, В |
-10 |
-8 |
-6 |
-4 |
-2 |
0 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
|
185 |
167 |
149 |
131 |
113 |
95 |
77 |
59 |
41 |
23 |
5 |
|
5 |
23 |
41 |
59 |
77 |
95 |
113 |
131 |
149 |
167 |
185 |
Ed1, В |
-511 |
-499,85 |
-439,72 |
-336,55 |
-200,44 |
-44,71 |
115,39 |
264,21 |
387,16 |
472,21 |
511 |
Ed2, В |
-511 |
-472,21 |
-387,16 |
-264,21 |
-115,39 |
44,71 |
200,44 |
336,55 |
439,72 |
499,85 |
511 |
Максимальное значение угла регулирования
где - угол коммутации при Idmax;
- угол восстановления запирающих свойств тиристора;
=3о – допустимая асимметрия импульсов.
Рис. 1.1 – Регулировочная характеристика ТП
Угол коммутации при Imax = 2,5·Iн находится по формуле
где
- номинальный угол, соответствующий
номинальному режиму работы двигателя,
угол находится по формуле
где
находится по формуле:
.
Максимальная ЭДС тиристорного преобразователя с точки зрения безопасного инвертирования при max=167,8 o составляет:
Коэффициент усиления тиристорного преобразователя определим по формуле:
.
