МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

КРЕМЕНЧУЦЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ІМЕНІ МИХАЙЛА ОСТРОГРАДСЬКОГО

ІНСТИТУТ ЕЛЕКТРОМЕХАНІКИ, ЕНЕРГОЗБЕРЕЖЕННЯ ТА КОМП’ЮТЕРНИХ ТЕХНОЛОГІЙ

Методичні вказівки

ЩОДО ЛАБОРАТОРНИХ РОБІТ

З НАВЧАЛЬНОЇ ДИСЦИПЛІНИ

«Системи управління електроприводом» для студентів денної та заочної форм навчання зі спеціальності

6.091400 – "Системи управління та автоматики"

(в тому числі для скороченого терміну навчання)

КРЕМЕНЧУК 2009

Методичні вказівки щодо лабораторних робіт з навчальної дисципліни "Системи управління електроприводом” для студентів денної та заочної форм навчання зі спеціальності 6.091400 – “Системи управління та автоматики” (в тому числі для скороченого терміну навчання)

Укладач асист. Д.Г. Мамчур

Рецензент к.т.н., доц. А.П. Калінов

Кафедра систем автоматичного управління та електропривода

Затверджено методичною радою КДПУ імені Михайла Остроградського

Протокол №_________від__________2009 р.

Заступник голови методичної ради___________доц. С.А. Сергієнко

ЗМІСТ

Вступ 4

Перелік лабораторних робіт 5

Лабораторна робота №1 5

Лабораторна робота №2 8

Лабораторна робота №3 13

Лабораторна робота №4 17

Лабораторна робота №5 21

Список літератури 24

Додаток А 25

Вступ Сучасна технічна революція передбачає впровадження в промисловість високопродуктивних і ефективних процесів і робочих машин, важливою ланкою яких є система електропривода.

У зв’язку з цим, спеціальність 6.091400 – «Системи управління та автоматики» покликана готувати інженерні кадри, які повинні сприяти збільшенню енергоозброєння виробництва і проведенню комплексної механізації та автоматизації.

Основним завданням, що ставиться перед студентами, є закріплення знань, отриманих на лекційних заняттях, шляхом використання програмно-апаратних комплексів, призначених для автоматизації систем управління електроприводом. При проведенні лабораторних робіт студенти повинні вміти використовувати сучасні системи моделювання автоматизованих систем управління електроприводом, отримати практичні навички синтезу та розрахунку різного типу регуляторів контрольованих параметрів систем управління електроприводом.

Мета лабораторних занять – закріплення набутих теоретичних знань, а також навичок, необхідних у практичній діяльності фахівця.

Перелік лабораторних робіт лабораторна робота №1

ТЕМА: Дослідження характеристик силової частини електропривода.

МЕТА: Отримання навичок з розрахунку параметрів та синтезу структурних схем силової частини електропривода.

Короткі теоретичні відомості

Як об'єкт керування прийнятий електропривод постійного струму з джерелом регульованої напруги в ланцюзі якоря. Робота електроприводу розглядається при постійному магнітному потоці (збурення від постійних магнітів). При математичному описі такого об'єкта керування не враховується вплив реакції якоря і вихрових струмів (двигун компенсований). Наведені допущення є загальноприйнятими для великого класу електроприводів постійного струму, що дозволяє описувати динамічні режими їхньої роботи системами лінійних диференціальних рівнянь.

Структурна схема силової частини об'єкта керування наведена на рис. 1.1.

Рисунок 1.1 – Структурна схема силової частини електропривода

На структурній схемі прийняті наступні позначення:

Е_п – е.р.с. перетворювача, i_д – струм якірного ланцюга, w_д – кутова швидкість вала двигуна.

– електромеханічна постійна часу якірного ланцюга двигуна;

– момент інерції приводу, наведений до вала двигуна, кг^.м²;

– електромагнітна стала часу якірного ланцюга;

R_э, L_э – еквівалентні опір та індуктивність якірного ланцюга, що включають у себе в загальному випадку опір та індуктивність трансформатора, тиристорного перетворювача, дроселя, що згладжує; прийняти:

R_э= R_я+R_дп, L_э= L_я;

– конструктивна постійна двигуна, де

U_у – напруга керування перетворювачем; U_уmax=10 В;

– оператор диференціювання;

i_c – статичний струм, викликаний дією моменту опору М_с (навантаження) на валу двигуна: , i_c£I_н.

Керованому джерелу напруги на схемі рис. 1.1 відповідає аперіодична ланка зі сталою часу Т_п і коефіцієнтом підсилення k_п, що визначається з наступного виразу:

,

де – максимальна е.р.с. перетворювача, ;

– максимальна напруга керування, U_уmax=10 В;

Стала часу тиристорного перетворювача:

, де – кількість пульсацій за період, m – кількість фаз, f – частота мережі живлення.