Параметры двигателя постоянного тока igh 1503

Номинальное напряжение, U_н, В 400

Номинальная мощность, Р_н, кВт 460

Номинальная частота вращения, n_н, об/мин 750

Максимальная скорость вращения, n_max, об/мин 1600

Коэффициент полезного действия, , % 90,4

Номинальная Э. Д. С. двигателя, Е_н, В 388

Номинальный магнитный поток, Ф_н, Вб 0,1

Сопротивление якоря, R_я, Ом 0,00537

Сопротивление добавочных полюсов, R_дп, Ом 0,00305

Число пар полюсов, 2р 3

Число проводников обмотки якоря, N 8

Число параллельных ветвей обмотки якоря, а 2

Номинальный ток якоря, I_я, А 1235

Сопротивление обмотки возбуждения, R_в, Ом 3,62

Напряжение возбуждения, U_в, В 115

Число витков обмотки возбуждения на полюс, W_ов 320

Маховый момент электродвигателя, GD² , кг/м² 200

Индуктивность токоограничивающего реактора, Lр, Гн 0,0410^-3

Сопротивление токоограничивающего реактора, Rр, Ом 0,7410^-3

Математическое описание сау траловой лебедки.

Уравнение якорной цепи:

U_я = C_eФn+L_яцdI/dt+R_яцI, (4.1)

где

R_яц = R_я+R_дп+R_р (4.2)

L_яц = L_я+L_р (4.3)

(4.4)

Электромагнитная постоянная времени:

Т_я = L_яц/R_яц (4.5)

Уравнение движения:

, (4.6)

где общий маховый момент двигателя и трала

GD^2 = GD_д²+GD_тр² = 200+486,3 = 686,3 Н·м² , (4.7)

где GDтр² = 4G(v/2n)² (4.8)

Механическая постоянная времени:

(4.9)

При расчете систем регулирования скорости воздействия на возбуждение двигателя удобно пользоваться структурной схемой, показанной на рис. 4.4.

При определении постоянной времени обмотки возбуждения используется формула:

Т_в=L_в/R_в, (4.10)

где,

L_в=2рW_ов(Ф_н/I_в)

где  – коэффициент, учитывающий рассеяние:

=1+(0.5/0.7)(-1) (4.11)

где -коэффициент рассеяния (1,12-1,18)

I_в = U_в/R_в (4.12)

К_в = Ф_н/I_вн (4.13)

Постоянная времени вихревых токов

Т_вт = (0.2  0.3)Т_в (4.14)

Передаточная функция тиристорного преобразователя как звена системы автоматического управления имеет вид

W_тп(р)=Е_тп(р)/U_y(р)  К_вп/(Т_р+1) (4.15)

где Т_=(0,003-0,004) с – постоянная времени, учитывающая запаздывание системы управления и самого преобразователя.

Для силового преобразователя коэффициенты усиления:

К_вп = Е_тп/U_y (4.16)

Для регулятора тока, имеющего ПИ закон регулирования, который выбирается из условия "технического оптимума" систем подчиненного регулирования и имеет вид:

W_рт(р) = R_яц(Т_яр+1)/(К_впК_татТ_р), (4.17)

где коэффициент передачи датчика тока при максимальном рабочем токе

К_т = К_шяК_дтя = 10/(К_рпI_н), (4.18)

где К_рп - коэффициент максимальной перегрузки, а_т = 2 – отношение постоянной времени интегрирования контура тока к некомпенсированной постоянной времени.

Передаточная функция регулятора скорости имеет ПИ закон регулирования, что соответствует двукратной интегрирующей системе

W_рс(р)=(рb_ca_cT_т+1)Т_м/(рb_са_с²Т_т²) (4.19)

При этом на входе устанавливается фильтр с передаточной функцией

W_ф(р)=(рb_ca_cT_т+1)^-1,

где T_т = 2Т_ = 20,003 = 0,006 с; a_c = b_c = 2, К_с = U_3Cmax/n_max

Передаточная функция регулятора скорости для П-закона регулирования:

W_рс(р) = (T_м/а_сТ_т)(К_тС_еФ)/(К_сR_яц) (4.20)

Передаточная функция регулятора тока возбуждения имеет вид

W_ртв(р) = R_в[(Т_во+Т_вт)р+1]/(Т_втрК_тпвК_тв) (4.21)

где К_тв - коэффициент передачи датчика тока возбуждения, К_тв = U_{ЗАД.ТВmax}/I_вн, К_тпв – коэффициент усиления тиристорного преобразователя цепи возбуждения:

К_тпв = Е_ТПВmax/U_ymax

Т_тв – постоянная времени интегрирования контура тока возбуждения:

Т_тв = 2Т

Передаточная функция регулятора ЭДС принимается обычно И законом регулирования, так как переходные процессы в контуре регулирования соизмеримы со скоростью изменения частоты вращения двигателя:

W_Рэдс = 1/(ра_эТ_тв(К_вК_э/К_т)n₀) (4.22)

Структурная схема САУ траловой лебедки БАТ СП пр. В-400 приведена на рис. 4.5.

Задание на исследование:

1. Изучить работу системы автоматического управления тиристорным электроприводом траловой лебедки БАТ СП пр. В-400, построенную по принципу систем подчиненного регулирования параметров.

2. Рассчитать параметры регуляторов токов якоря возбуждения скорости и ЭДС с различными законами регулирования.

3. Исследовать влияние параметров настройки регуляторов на качество переходных процессов при их отклонения.

4. Составить модель регулируемого токоограничения и исследовать его влияние на работу системы.

5. Исследовать влияние задатчика интенсивности на работу системы при различных параметрах его настройки.

6. Предложить электронную схему реализации законов регулирования.

7. Проанализировать кривые переходных процессов, полученных при моделировании.