4.2 Расчет контура регулирования скорости

По заданию курсового проекта система двухкратноинтегрирующая. Поэтому в качестве регулятора скорости принимаем ПИ-регулятор.

4.2.1 Датчик скорости

Двигатель 4ПФ 112М изготавливается со встроенным тахогенератором типа ТП80-20-0,2(используем аналог ТГ-4), со следующими техническими данными

1) напряжение якоря - 110 В;

2) ток якоря - 0,3 А;

3) частота вращения - 6000 об/мин;

Определим сумму сопротивлений делителя:

Ом.

Также:

Ом.

R₁= R_Д - R₂ =33,3333 - 5,06145 = 28,27188 Ом.

Определяем коэффициент передачи делителя:

Находим коэффициент передачи датчика скорости:

Ом.

Рисунок 17 - Технические параметры датчика скорости в программе

ElectroPrivod

4.2.2 Регулятор скорости

При составлении расчетной схемы контура скорости внутренняя обратная связь по ЭДС якоря двигателя также не учитывается. Кроме того, оптимизированный по условию модульного оптимума замкнутый контур тока, представляющий собой колебательное звено второго порядка и входящий составным элементом в прямой канал регулирования контура скорости, заменяют инерционным звеном первого порядка, пренебрегая в его характеристическом уравнении членом более высокого порядка малости. Кроме того, все малые некомпенсируемые постоянные времени также объединяют в одну τ₂. Расчетная структурная схема контура регулирования скорости приобретает вид:

Рисунок 18 - Структурная схема контура скорости

В этой структурной схеме τ₂ - малая некомпенсируемая постоянная времени определяется:

τ₂ = а_с * τ₁ = 2 * 0,00667 = 0,01334 с.

Передаточная функция регулятора скорости:

Передаточная функция разомкнутого контура скорости без фильтра:

Передаточная функция замкнутого контура скорости:

Рисунок 19 - Переходная характеристика контура скорости без фильтра

Перерегулирование: 12,85%

Время переходного процесса: t = 0,22 с.

В задании к курсовой работе требований к допустимому диапазону перерегулирования нет, поэтому на вход регулятора скорости фильтр не ставиться.

Рисунок 20 - Передаточная функция регулятора скорости в программе ElectroPrivod

5 Принципиальная схема силовой части

Силовая часть электропривода, представленная в графической части настоящей работы, имеет следующий состав. Тиристорный преобразователь ТП, состоящий из двух включённых встречно мостов UZ1 (инвертирующая группа), UZ2 (выпрямительная группа), получает питание от сети 380В через автоматический выключатель QF1 и трансформатор ТМ. На стороне постоянного тока защита осуществляется автоматическим выключателем QF. Силовые тиристоры защищены от перенапряжения параллельными RC-цепочками. Динамическое торможение двигателя М осуществляется через резистор RV. Сигнал о токе якоря двигателя подаётся в систему управление (СУ) с шунта RS1. Сигнал о напряжении якоря двигателя подаётся в СУ через асинхронный тахогенератор BR. Особенностью силовой части серии ЭКТ является встречно-параллельное включение тиристоров каждого плеч; выпрямительного моста с общим для них предохранителем F1 и F2 (если он применяется). Сглаживающий дроссель L_др включается для ограничения зоны прерывистых токов, которая возможна при работе на противо-э.д.с. (якорь двигателя) практически при любых углах регулирования. Обмотка возбуждения двигателя LM подключается к питающей сети через анодный реактор LF. Для возбуждения двигателя применяется тиристорный возбудитель UZ3. Сигнал тока возбуждения в систему управления (СУ) подаётся с шунта RS3.