Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева»
Кафедра Электропривода и автоматизации
А.В. Григорьев
Исследование статических и динамических
характеристик автоматизированного
электропривода постоянного тока в системе Г-Д
Рекомендовано для использования в учебном процессе
по курсу «Теория электропривода»
учебно-методической комиссией специальности 140604 «Электропривод
и автоматика промышленных установок и технологических комплексов»
Кемерово 2011
Рецензия
Рецензенты:
Семыкина И.Ю., доцент кафедры электропривода и автоматизации
Завьялов В.М., председатель УМК специальности 140604 «Электропривод и автоматика промышленных установок и технологических комплексов»
Григорьев Александр Васильевич. Исследование статических и динамических характеристик автоматизированного электропривода постоянного тока в системе Г-Д: метод. указания для лабораторных работ по дисциплине «Теория электропривода» [Электронный ресурс]: для студентов специальности 140604 «Электропривод и автоматика промышленных установок и технологических комплексов» / А.В. Григорьев - Электрон. дан. - Кемерово: КузГТУ, 2011. - 1 электрон. опт. диск (CD-ROM); зв.; цв.; 12 см. - систем. требования: Процессор Intel или AMD 500 МГц, ОЗУ 128 Мб; (CD-ROM - дисковод); мышь. - Загл. с экрана.
Учебное электронное издание предназначено для использования в лабораторном практикуме по курсу «Теория электропривода». В данных методических указаниях приведены основные сведения для расчета, моделирования и анализа динамических режимов электроприводов, выполненных по системе генератор-двигатель. Для примера взяты данные электроприводов карьерных экскаваторов типов «мехлопата» и «драглайн». Издание будет полезно студентам специальности 140604 и инженерам-электроприводчикам.
Содержание
1. Цели и задачи лабораторной работы
Цель лабораторной работы: изучить структуру элементов электропривода, выполненного по системе генератор-двигатель, основные характеристики электропривода, получить навыки работы со средой визуального программирования SCICOSLab для целей моделирования электротехнических систем.
2. Основные теоретические сведения
Электропривод, выполненный по системе генератор – двигатель (Г - Д) применяется для регулирования частоты вращения промышленных механизмов с середины XX века.
На рис. 1 представлена структурная схема электропривода по системе Г - Д. Он включает в себя: генератор и двигатель постоянного тока (ГПТ и ДПТ); приводной двигатель, вращающий генератор (ПД); механическое передаточное устройство (МПУ), выполняющее роль устройства передачи движущего момента рабочему органу (РО); усилитель, формирующий задаваемое напряжение возбуждения генератора; система управления электроприводом (СУЭП). В качестве усилителей используются: электромашинные усилители, магнитные усилители, управляемые выпрямители (УВ). В более ранних версиях электроприводов возбуждение генератора регулировалось при помощи активных сопротивлений, включаемых последовательно в цепь обмотки возбуждения генератора. В качестве приводных двигателей в основном используют синхронные машины, что обусловлено их способностью компенсировать реактивную мощность.
Рис. 1. Структурная схема электропривода по системе Г - Д
На схеме (рис. 1) также введены обозначения: LMдп, LGдп – обмотки дополнительных полюсов двигателя и генератора; LMко, LGко – компенсационные обмотки двигателя и генератора; LM, LG - обмотки возбуждения двигателя и генератора; UM, UG – задаваемые напряжения возбуждения двигателя и генератора; RS – шунт (датчик тока); R – делитель напряжения (датчик напряжения); Uз – сигнал задания, пропорциональный задаваемой частоте вращения двигателя.
Полная модель системы Г – Д включает в себя модели ПД, ГПТ, ДПТ, МПУ, УВ, СУЭП. Рассмотрим отдельно каждый из этих элементов.