Министерство образования Российской Федерации

ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Наименование факультета: Машиностроительный факультет

Наименование выпускающей кафедры: Электропривод и электрооборудование

Наименование дисциплины: Автоматизированный привод

Лабораторная работа № 6

Системы логического управления электроприводом постоянного тока.

Исполнители: студенты группы М93		Кучерова А.Г.
		Сотников Н.Н.
		Котельников А.А.
Руководитель: преподаватель		Семенов С.М.

Томск 2003

Цель работы: Изучение принципов управления пуском и остановом электрического двигателя и построение логического управления.

Паспортные данные двигателя:

Pн=0,49 кВт	nн=2000 мин
Uн=60 В	Mн=4,7 Н м
Iн=12 А	Mм=19 Нм
Iн=56 А	Mм/Мн=4
nн=1000 мин-1	J=5,4 * 103 кгм2

Расчет искусственных характеристик пусковых сопротивлений в цепь якоря.

;

Сопротивление секции реостата:

первая секция реостата

вторая секция реостата

Рис. 1. График переходного процесса при пуске в 2 ступени в функции =f(w)

Imax1 = 25 А	ω0 = 82 рад/с	tnn1 = 1200 мс
Imax2 = 18 А	ωуст = 10 рад/с	tnn2 = 580 мс
I0 = 28 А		tnn3 = 600 мс
=Iуст = 3 А

_{Рис. 2. График переходного процесса при пуске в 2 ступени в функции =f(I)}

Imax1 = 18 А	ω0 = 80 рад/с	tnn1 = 1500 мс
Imax2 = 20 А	ωуст = 10 рад/с	tnn2 = 500 мс
I0 = 28 А		tnn3 = 510 мс
Iуст = 3 А

_{Рис. 3. График переходного процесса при пуске в 2 ступени в функции =f(t)}

Imax1 = 28 А	ω0 = 90 рад/с	tnn1 = 980 мс
Imax2 = 24 А	ωуст = 10 рад/с	tnn2 = 500 мс
I0 = 30 А		tnn3 = 600 мс
Iуст = 3 А

_{Рис. 4. График переходного процесса при пуске в 2 ступени в функции =f(i)}

Imax1 = 48 А	ω0 = 7,5 рад/с	tnn1 = 490 мс
Imax2 = 46 А	ωуст = 7,5 рад/с	tnn2 = 700 мс
I0 = 2,5 А		tnn3 = 750 мс
Iуст = 2,5 А

Рис.5. График переходного процесса при пуске ДПТ с НВ из неподвижного состояния

_{Электромеханическая постоянная времени переходного процесса составила}

_{Установившаяся скорость}

_{Момент инерции}

Вывод:

1)Время разгона на первой ступени меньше, чем на второй за счет того, что в цепь якоря вводится добавочное сопротивление, что приводит у увеличению инерционности системы, что в свою очередь ведет к увеличению времени необходимого на разгон(как видно из уравнения приведённого ниже). Скорость изменяется постепенно за счет инерционности механической системы, вращающиеся части обладают массой, что приводит к тому, что скорость увеличивается по экспоненциальной зависимости (постепенно), а не скачком. Ток изменяется скачком за счет того, что носители тока, заряженные частицы, движутся со скоростью близкой к скорости.

2) Изменение скорости во время переходного процесса описывается ниже приведёнными уравнениями:

1 отрезок

2 отрезок

3 отрезок

Таким образом, скорость увеличивается по экспоненциальной кривой, до точки переключения сопротивлений. Данные уравнения позволяют определить время изменения скорости от какого – либо начального значения до значений i

3) Суммарное время переходного процесса:

а) при пуске в функции скорости составило 2380 мс

б) при пуске в функции тока составило 2510 мс

в) при пуске в функции времени составило 2080 мс

Таким образом суммарное время переходного процесса при пуске в функции скорости больше чем при пуске в функции тока и времени. Данное различие обусловлено в первую очередь тем , что в управлении используются различные элементы схемы:

При пуске в функции скорости управление основано на косвенном контроле скорости путём измерения величин, однозначно связанных со скоростью, в данном случае это ЭДС.

При пуске в функции тока для управления используется токовое реле или контактор с токовой катушкой.

При пуске в функции времени для управления используется электромагнитное реле времени

4) Согласно проведенным предварительным вычислениям токи переключения составили соответственно. Анализируя графики переходного процесса было сделано наблюдение о том, что реальные токи переключения не соответствуют расчетным.

I_max1 = 25 А I_min2 = 10 А

Данный показатель обусловлен инерционностью системы, так как введение секций реостата происходит не мгновенно, а с временным интервалом величиной в миллисекунды.

5) По графику переходного процесса при пуске ДПТ с НВ из неподвижного состояния определили электромеханическую составную времени ТМ. Она численно равна времени разбега двигателя вхолостую до скорости идеального холостого хода под действием момента короткого замыкания МКЗ.