Введение:

Система подчиненного регулирования представляет собой многоконтурную систему с каскадным включением регуляторов при этом число регуляторов и контуров равно числу регулируемых параметров.

Название системы объясняется тем, что выходной сигнал регулятора включенного во внешний контур является задающим для регулятора включенного во внутренний контур.

Главные преимущества это настройка этих систем. Важным преимуществом системы является то, что настройка регуляторов производится независимо и последовательно от внутреннего контура к внешнему.

1. Цель работы и исходные данные

Целью курсовой работы является освоение инженерных методов расчета и проектирования регулируемых электроприводов постоянного тока, знакомство с особенностями принципиальных электрических схем серийно выпускаемых электроприводов.

Рисунок 1 – Схема привода

Вариант 15

Исходные данные:

Рисунок 2 – Диаграмма изменения во времени статических сил нагрузок

2. Выбор типа исполнительного дпт и проверка его на перегрузочную способность.

   1. Определение радиуса привидения для двигателя:

2. Определение моментов развиваемого двигателем на 1, 2 и 3 участках:

3. Определение эквивалентного момента развиваемого двигателем:

4. Определение максимальной скорости двигателя:

5. Определение требуемой мощности двигателя:

Выбор двигателя:

По полученному эквивалентному моменту и скорости выбираем двигатель серии ПБВ132М со следующими данными:

Определение максимального приведенного момента двигателя:

Проверка двигателя на перегрузку:

максимальное ускорение на валу двигателя :

проверка показала что двигатель выбран верно.

Выбираем тахогенератор по максимальной скорости вращения двигателя:

Номинальная скорость вращения тахогенератора должна быть больше максимальной скорости вращения двигателя. Мощность тахогенератора должна составлять не более от мощности двигателя.

3. Структурная схема регулируемого электропривода

Рисунок 3 – Структурная схема системы

На схеме обозначены основные элементы:

- передаточная функция ПИ – регулятора скорости, построенного на базе операционного усилителя;

- передаточная функция ПИ – регулятора тока, построенного на базе операционного усилителя;

- передаточная функция силового преобразователя;

- звено, описывающее динамические свойства якорной цепи;

- звено, описывающее взаимосвязь скорости двигателя и динамическим током;

- коэффициент передачи обратной связи по току;

- коэффициент передачи обратной связи по скорости;

- произведение конструктивного коэффициента двигателя на магнитный поток, равно отношению

- передаточная функция фильтра.

4. Определение параметров передаточной функции звеньев

Параметры передаточной функции тиристорного преобразователя:

Передаточная функция силового преобразователя:

Постоянная времени тиристорного преобразователя:

где: - частота промышленного напряжения,

- пульсность схемы.

Коэффициент передачи силового преобразователя:

где:

Параметры передаточной функции двигателя:

Коэффициент передачи двигателя:

Параметры передаточной функции двигателя.

Передаточную функцию двигателя представляем электрической и механической составляющими:

Передаточная функция датчика скорости:

Параметры передаточной функции датчика тока:

передаточная функция датчика тока:

где: - коэффициент передачи датчика тока

- максимальный ток датчика

- напряжение датчика тока после усиления

тогда:

;

Параметры передаточной функции фильтра на выходе из контура скорости.

Фильтр имеет следующую передаточную функцию:

Принимаем