21

Міністерство освіти і науки України

Дніпродзержинський державний технічний університет

Методичні вказівки

до виконання комп’ютерного практикуму з курсу

“Автоматизовані електромеханічні системи”

для студентів спеціальності 7.000008

“Енергетичний менеджмент”

та з курсу „Системи керування електроприводами”

для студентів спеціальності 7.092203

„Електромеханічні системи автоматизації та електропривод ”

Затверджено редакційно-видавницькою

секцією науково-методичною радою ДДТУ

_______________2005р., протокол №

Дніпродзержинськ

2005

Методичні вказівки виконання комп’ютерного практикуму з курсу “Автоматизовані електромеханічні системи” для студентів спеціальності 7.000008 “Енергетичний менеджмент” та з курсу „Системи керування електроприводами” для студентів спеціальності 7.092203 „Електромеханічні системи автоматизації та електропривод ”./Укладач д.т.н., професор Нізімов В.Б. Дніпродзержинськ, ДДТУ,2005.–

Рецензент к.т.н., доцент Количев С.В.

Відповідальний за випуск: зав.кафедри ЕО докт.техн.наук,

професор Садовой О.В.

Затверджено на засіданні кафедри ЕО

(протокол № від 2005 р.)

Коротка анотація видання. В методичний вказівках наведено комплекс методичних розробок для виконання комп’ютерного практикуму з дисциплін „Автоматизовані електромеханічні системи” та „Системи керування електроприводами” . Призначені для студентів спеціальностей 7.000008 “Енергетичний менеджмент” та 7.092203 „Електромеханічні системи автоматизації та електропривод ”.

ЗМІСТ

		Стор.
1.	ЗАГАЛЬНІ ПОЛОЖЕННЯ.............................................................	3
2.	ОСНОВНІ ВИМОГОИ З ТЕХНІКИ БЕЗПЕКИ...........................
3.	Лабораторна работа №1 „Дослідження впливу зворотних зв’язків на режими пуску та прикладання навантаження в системі інерційний перетворювач напруги – двигун постійного струму (БПН-ДПС)”....................................
4.	Лабораторна работа №2 „Дослідження впливу зворотних зв’язків на режими пуску та прикладання навантаження в системі інерційний перетворювач напруги – двигун постійного струму (ІПН-ДПС)”........................................
5.	Лабораторна работа №3 „Дослідження впливу зворотних зв’язків на режими пуску та прикладання навантаження в системі інерційний перетворювач напруги – двигун постійного струму (ІПН-ДПС)”........................................
6.	Лабораторна работа №4 „Дослідження впливу затриманих зворотних зв’язків на режими пуску та прикладання навантаження в системі інерційний перетворювач напруги – двигун постійного струму (ІПН-ДПС)”...............................................................................................
7.	Лабораторна робота №5 “Дослідження перехідних процесів пуску та прикладання навантаження в системі асинхронного вентильного каскаду (АВК)”................................
8.	Лабораторна робота №6 „”
9.	Лабораторна робота №7
10.	Лабораторна робота №8
11.	Лабораторна робота №9 “Дослідження впливу змінної продуктивності на режими роботи насосної установки”............

1. Загальні положення

Для сучасного промислового виробництва характерне широке впровадження автоматизованого електропривода (АПС) для забезпечення режимів роботи технологічних процесів, установок і комплексів. Метою вивчення курсу є одержання знань з основ теорії АЕП та специфіки їх використання в сучасних виробничих комплексах та установках.

Після вивчення дисципліни студент повинен знати: основні види електроприводів та їх призначення; механічні характеристики та їх побудову для двигунів і електропривода; перехідні режими в приводах з різними типами двигунів; загальні положення до вибору потужності електродвигунів; типові схеми автоматичного керування кутовою швидкістю і моментом електропривода; типові схеми автоматичного регулювання розімкнених і замкнених систем автоматичного керування електропривода;

повинен вміти: володіти методами розрахунку механічних характеристик електродвигунів постійного та змінного струму; володіти методами розрахунку динамічних характеристик електродвигунів постійного та змінного струму; вирішувати рівняння руху приводів за допомогою ПЕОМ і графо-аналітичного метода; розраховувати потужність двигунів при різноманітних режимах роботи;

повинен мати навички: розрахунку потужності електродвигунів постійного та змінного струму; формування перехідних процесів при різноманітних керуючих перетворювачів енергії.

2. Основні вимоги з техніки безпеки

3. Лабораторна работа №1

Дослідження впливу зворотних зв’язків на режими пуску та прикладання навантаження в системі інерційний перетворювач

напруги – двигун постійного струму (БПН-ДПС)

Мета роботи: Дослідження впливу зворотних зв’язків на динамічні режими системи „БПН-ДПС”.

ПРОГРАМА РОБОТИ

1. Скласти структурну схему системи „БПН-ДПС”.

2. Визначити параметри схеми.

3. Здійснити моделювання процесів пуску та прикладання номінального навантаження до валу двигуна у розімкненій системі.

4. Виконати моделювання системи „БПН-ДПС” зі зворотним зв’язком за напругою. Оцінити якість перехідних процесів пуску та прикладання номінального навантаження. Прийняти коефіцієнт зворотного зв’язку за напругою =0,5.

5. Виконувати моделювання системи „БПН-ДПС” зі зворотним зв’язком за струмом. Оцінити якість перехідних процесів пуску та прикладання но- мінального навантаження. Прийняти коефіцієнт зворотного зв’язку за струмом =1/Кп

6. Виконати моделювання системи „БПН-ДПС” зі зворотнім зв’язком за швидкістю. Оцінити якість перехідних процесів пуску та прикладання номінального навантаження. Прийняти коефіцієнт зворотного зв’язку за швидкістю =0,5.

7. Моделювання системи виконати при стрибковій та лінійній зміні вихідної напруги перетворення.

8. Здійснити порівняльну оцінку впливу зворотних зв’язків на динамічні ре– жими пуску та прикладання навантаження до валу двигуна.

9. Визначити споживання та втрати енергії за час пуску системи.

Прийняти: R_п=0,5*(R_a+R_дп);

К_п=30;

К_д=1/C;

C=Uн-Iн*(R_a+R_дп)/ω_н;

ω_н =π*n_н/30;

Перетворювач напруги має обмеження на вході ±10В; на виході ±300В.

Вхідна напруга:

1. Для розімкненої системи U_вх=ω_о/К_д*К_п; ω_о =U_н/C

2. Для системи зі зворотнім зв’язком за напругою U_вх=(1+ *К_п)/К_д*К_п* ω_о

3. Для системи зі зворотним зв’язком за струмом U_вх= ω_о /К_д*К_п

4. Для системи зі зворотнім зв’язком за швидкістю

U_вх=(1+ *К_п*К_д)/К_д*К_н.* ω_о

Cтруктурна схема з усіма зворотними зв’зками представлена на рис.3.1.

Для окремого виду зворотного з’вязку необхідно у структурну схему підставити коефіцієнт того виду зворотного з’вязку, який фігурує у пункті лабораторної роботи.

Схеми набору лабораторної роботи представлені на рис.3.2÷3.5

4. Лабораторна работа №2

Дослідження впливу зворотних зв’язків на режими пуску та

прикладання навантаження в системі інерційний перетворювач

напруги – двигун постійного струму (ІПН-ДПС)

Мета роботи: Дослідження впливу зворотних зв’язків на динамічні режими системи „ІПН-ДПС”.

ПРОГРАМА РОБОТИ

1. Скласти структурну схему системи „ІПН-ДПС”.

2. Визначити параметри схеми.

3. Здійснити моделювання процесів пуску та прикладання номінального

навантаження до валу двигуна у розімкненій системі.

4. Виконати моделювання системи „ІПН-ДПС” зі зворотним зв’язком за напругою. Оцінити якість перехідних процесів пуску та прикладання номінального навантаження. Прийняти коефіцієнт зворотного зв’язку за напругою =0,5.

5. Виконувати моделювання системи „ІПН-ДПС” зі зворотним зв’язком за струмом. Оцінити якість перехідних процесів пуску та прикладання но– мінального навантаження. Прийняти коефіцієнт зворотного зв’язку за струмом =1/Кп

6. Виконати моделювання системи „ІПН-ДПС” зі зворотнім зв’язком за швидкістю. Оцінити якість перехідних процесів пуску та прикладання номінального навантаження. Прийняти коефіцієнт зворотного зв’язку за швидкістю =0,5.

7. Моделювання системи виконати при стрибковій та лінійній зміні вихідної напруги перетворення.

8. Здійснити порівняльну оцінку впливу зворотних зв’язків на динамічні ре– жими пуску та прикладання навантаження до валу двигуна.

9. Визначити споживання та втрати енергії за час пуску системи.

Прийняти: R_п=0,5*(R_a+R_дп);

К_п=30;

К_д=1/C;

C=Uн-Iн*(R_a+R_дп)/ω_н;

ω_н =π*n_н/30;

Перетворювач напруги має обмеження на вході ±10В; на виході ±300В.

Вхідна напруга:

1. Для розімкненої системи U_вх=ω_о/К_д*К_п

ω_о =U_н/C

2. Для системи зі зворотнім зв’язком за напругою U_вх=(1+ *К_п)/К_д*К_п* ω_о

3.Для системи зі зворотним зв’язком за струмом U_вх= ω_о /К_д*К_п

4. Для системи зі зворотнім зв’язком за швидкістю

U_вх=(1+ *К_п*К_д)/К_д*К_н.* ω_о

Cтруктурна схема з усіма зворотними зв’язками представлена на рис.4.6

Для окремого виду зворотного зв’язку необхідно у структурну схему підставити коефіцієнт того виду зворотного зв’язка, який фігурує у пункті лабораторної роботи.

Схеми набору лабораторної роботи представлені на рис.4.7÷4.10.