ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

________________________________________________________________________

Кафедра «Электрическая тяга»

Курсовая проект

Расчет устойчивости и качества регулирования системы автоматического управления электропоезда постоянного тока.

Выполнил:

студент группы ЭТ- 901У

Чернов А.Г.

Проверил:

Якушев А.Я.

Санкт-Петербург

2010г

Содержание работы

1. Расчетная схема электрических цепей и функциональная схема САУ с рекуперативным торможением электропоезда постоянного тока серии ЭТГ (ЭР2) с обозначением переменных величин и расчетных параметров элементов цепей. Краткие пояснения принципа автоматического регулирования тока ТЭД.

2. Структурная схема САУ. Пояснение физических свойств элементов САУ, отображаемых операторными передаточными функциями структурной схемы.

3. Расчет статических характеристик и динамических параметров элементов САУ. Расчет общего коэффициента усиления САУ и коэффициента усиления регулятора тока ТЭД.

4. Логарифмические частотные характеристики САУ. Оценка качества регулирования по ЛЧХ.

.

Цель работы: практическое изучение основных положений курса «Теория автоматического управления» на примере расчета устойчивости и качества регулирования системы автоматического управления режимом рекуперативного торможения электропоезда постоянного тока серии ЭТ2.

Основные задачи проектирования

1. Расчет статических характеристик и динамических параметров элементов САУ.

2. Оценка устойчивости и качества регулирования САУ.

Исходные данные

1. Уставка тормозного тока тяговых электродвигателей 250А

2. Расчетная скорость движения км/ч = 60

3. Расчетные параметры контактной сети

Напряжение =3400

Сопротивление

Индуктивность

4. Индуктивность реактора цепи якорей ТЭД (индуктивного шунта)

5. Постоянная времени датчика тока якорей ТЭД =0,025с

1.Расчетная схема электрических цепей

Рис.2

2.Структурная схема

Структурная схема САУ предназначена для:

• Определения главной передаточной функции САУ;

• Расчета логарифмических частотных характеристик (ЛЧХ);

• Расчета переходной функции САУ – переходного процесса тока якорей ТЭД, при ступенчатом изменении уровня напряжения контактной сети

Приведенная одноконтурная структурная схема сау

2. Расчет статических и динамических характеристик элементов сау

3.1. На электропоездах ЭТ2 установлены тяговые двигатели 1ДТ.003.

Номинальные данные и конструкционные параметры ТЭД приведены в таблице №1.

Таблица 1

№	Наименование	Условное обозначение	Величина
1	Напряжение на коллекторе, В		750
2	Ток якоря, А		350
3	Частота вращения, об/мин		800
4	Число главных полюсов		4
5	Число витков полюсной катушки		58
6	Число параллельных ветвей обмотки якоря		2
7	Сопротивление обмоток якоря и дополнительных полюсов,		0,05
8	Сопротивление обмоток главных полюсов,		0,1
9	Геометрические размеры сердечников полюсов, м: -Длина -Ширина -высота		0,30 0,15 0,06
10	Геометрические размеры остова, м: -Осевая длина -Толщина по радиусу -Длина полюсной дуги		0,60 0,05 0,75
11	Конструкционный коэффициент электропривода, 1/с (км/ч)		185,0

Расчет коэффициента сопротивления:

1/Ом

где суммарное сопротивление цепи ТЭД

Расчет постоянной времени:

Где суммарная индуктивность цепи якоря равна: , Гн

Величину индуктивности реактора (индуктивного шунта) в цепи якоря и индуктивность контактной сети принимаю по варианту задания. Индуктивность обмотки якоря вычисляем по номинальным значениям напряжения , тока , частоты вращения ТЭД, а также числу параллельных ветвей обмотки якоря , взятым из таблицы 1.

,( )

Для определения расчетной величины тока возбуждения вычисляем магнитный поток ТЭД для заданного напряжения контактной сети, тока якорей, скорости движения электропоезда.

По характеристике намагничивания

определяем величину тока возбуждения .