Типарь (СУЭП, 8 сем, Пахом, ЭЛ-100-500)

Добавил:

Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Национальный исследовательский университет «МЭИ»

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Общее индуктивное сопротивление рассеяния X к

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

31.03.2015

Размер:

1.13 Mб

Скачать

☆

1 / 41 2 3 4 > Следующая >>>

ФГБОУ ВПО «Национальный исследовательский университет МЭИ»

Кафедра

Автоматизированного

электропривода

Типовой расчёт

по курсу "Дискретные системы управления электроприводов"

Разработка системы управления линейного привода вагонетки

Мальцева

Выполнил: ПАХОМ

Группа: Эл-01-09

Проверил: к.т.н., зав. кафедрой Анучин А.С.

Москва – 2013

Оглавление
Исходные данные .................................................................................................	3
Определение двигателя ........................................................................................	3
Расчёт параметров двигателя...............................................................................	3
Расчёт параметров схемы замещения двигателя ..........................................	4
Расчёт характеристик двигателя..........................................................................	5
Естественная характеристика .......................................................................	5
Первая пусковая характеристика....................................................................	5
Вторая пусковая характеристика...................................................................	6
Характеристика рабочей скорости ................................................................	7
Характеристика торможения с повышенной скорости ...............................	7
Характеристика торможения с рабочей скорости ......................................	8
Расчёт дополнительных сопротивлений .............................................................	9
Расчёт уставок времени .....................................................................................	10
Параметры источника постоянного напряжения для ДТ:................................	10
Описание логики системы управления .............................................................	12
Тип и состав системы управления .................................................................	12
Особенности использования элементов системы управления .....................	12
Особенности модели SymPowerSystem и связанные с этим дополнения .....	12
Организация ручной остановки привода........................................................	13
Циклограммы и схемы системы управления ....................................................	14
Контур счётчика циклов.................................................................................	14
Контур цикла ...................................................................................................	15
Отладка системы управления ............................................................................	18
Заключение .........................................................................................................	19

Исходные данные

Тип двигателя:				АДФР
Количество циклов:				4
Мощность нагрузки на повышенной скорости:				7 кВт
Тип цикла:				1
Соотношение скоростей:				3:1
Способ пуска:				принцип времени
Вид торможения:				динамическое
Способ торможения:				принцип скорости

Рис. 1. Схематическое изображение рабочего цикла привода

Определение двигателя

Нагрузку двигателя принимаем реактивной и постоянной по модулю. Повышенная скорость двигателя находится на естественной характеристике, поэтому определяем мощность двигателя по заданной мощности при повышенной скорости: P 7 кВт.

За основу расчётов был выбран двигатель 4АК160S6У3. Паспортные данные двигателя:

Pном 7,5 кВт; ном 82,5%; cos ном 0,77; p 3; U1,ном 220 В; I2,ном 18 А; U20 300 В; fном 50 Гц;

sном 5%; 3,5; J 0,2 кг м2.

Расчёт параметров двигателя

Скорость холостого хода двигателя:

2 f

ном

2 3,14159 50

104,72

рад

Номинальная скорость двигателя:

ном 0 1 sном 104,72 1 0,05

99,48 рад

Номинальный момент двигателя M

Pном

7500

75,39 Н м.

ном

99,48

Критический момент двигателя Mкр Mном

3,5 75,39 263,87 Н м.

Расчёт параметров схемы замещения двигателя

Усл. номинальное сопротивление ротора R2,ном

U2,ном

300

9,623 Ом.

2,ном

3 18

Истинное сопротивление ротора R2 sном R2,ном 0,05 9,623 481 мОм.

Коэффициент трансформации для сопротивления:

0,95 3U1,ном

0,95 3 220

1,456.

U2,ном

300

Приведённое сопротивление ротора R/

R 1,456 0,481 0,7 Ом.

R 2

Примем R R/

0,7 Ом;

1 2

Учтём момент потерь, рассчитав электромагнитный момент как

Mэм,ном 1,05Mном 1,05 75,39 79,16 Н м.

По формуле Клосса M

2M кр 1 sкр

эм,ном

sкр

2 s

ном

sном

sкр

кр

Решаем уравнение: 79,16

2 263,87 1 sкр

22s

0,05

кр

sкр

Берём бо́льший из результатов: sкр 0,427.

Примем X		1	X / 0,5X	к	0,741 Ом.
			2
Номинальный ток фазы статора:
I1,ном			Pном				7500		17,89 А.
	3U1,ном ном cos ном					220	0,825
					3			0,77
Номинальный ток фазы статора:
I1,ном			Pном				7500		17,89 А.
	3U1,ном ном cos ном					220	0,825
					3			0,77

Принимаем ток намагничивания I 0,3I1,ном 0,3 17,89 5,37 А. Индуктивное сопротивление цепи намагничивания:

U1,ном

220

40,968 Ом.

5,37

3U 2

Критический момент M кр

1,ном

2 0

R12 X к2

3 2202

296,4 Н м 263,87 Н м.

2 104,72 0,7

0,72 1,4822

Расчёт характеристик двигателя

Двигатель будем рассматривать с точки зрения линеаризованной модели.

Естественная характеристика

Жёсткость характеристики

кр

2 296,4

13,257

Н м с

0sкр

104,72 0,427

рад

Электромагнитная постоянная времени:

Tэ,е

7,45 мс.

p 0sкр

3 104,72 0,427

Механическая постоянная времени T

0,2

15,09 мс.

м,е

13,257

4Tэ,е 4 7,45 29,8 мс 15,09 Tм,е

— процессы колебательные.

Скольжение при критическом моменте

Mкр

296,4

0,214.

макс,е

0 е

104,72 13,257

Первая пусковая характеристика

Для первой ступени пуска оптимально расположение критического момента на оси ординат, так что скольжение при критическом моменте sмакс,1 1.

Жёсткость характеристики	Mкр	296,4	2,83	Н м с	.
	0sмакс,1	104,72 1
1				рад

Электромагнитная постоянная времени

Tэ,1

1,59 мс.

p 0sкр,1

104,72 2

Механическая постоянная времени

0,2

70,67 мс.

м,1

2,83

4Tэ,1

4 1,59 6,36 мс 70,67 Tм,1

— процессы апериодические.

Приведённое сопротивление ротора R/

sкр,1R2/

2 0,7

3,279 Ом.

2,1

sкр

0,427

Определим момент переключения при m 2 ступенях пуска:

пер

кр

m s

макс,е

296,4 2 0,214 137,12 Н м.

Частное геометрической прогрессии пусковых сопротивлений:

R2,1/

3,279

=2,164.

0,7

Вторая пусковая характеристика
Приведённое сопротивление ротора R/												R2,1/				3, 279			1,515 Ом.
Приведённое сопротивление ротора R/																			1,515 Ом.
						2,2						KR			2,164
												KR			2,164
Критическое скольжение s						sкр,1R2,2/				2 1,515							0,924.
Критическое скольжение s							R/										0,924.
			кр,2				R/		3,279
						2,1
Жёсткость характеристики							2Mкр						2 296, 4						6,126 Н м с			.
Жёсткость характеристики				2		0sкр,2			104,72 0,924										6,126 Н м с		рад	.
						0sкр,2			104,72 0,924												рад

Электромагнитная постоянная времени:
Tэ,2	1		1		3,44 мс.

	p 0sкр,2		104,72 0,924
	p 0sкр,2	3	104,72 0,924
Механическая постоянная времени T											J				0,2			32,65 мс.
Механическая постоянная времени T																		32,65 мс.
							м,2				2			6,126
											2			6,126
4Tэ,2 4 3,44 13,76 мс 32,65 Tм,2 — процессы апериодические.
Скольжение при критическом моменте								s							Mкр				296, 4	0, 462.
Скольжение при критическом моменте								s	макс,2						0 2				104,72 6,126	0, 462.
									макс,2

Из условия мощности на повышенной скорости:

			Mc		1
P Mc е Mc Mc	0			Mc 0		Mc2 7 кВт.

			е		е
Найдём из этого уравнения M c :
Mc,I 70,42 Н м; Mc,II		1317,9 Н м.

Учитывая перегрузочную способность двигателя, выбираем наиболее

адекватный вариант: Mc 70,42 Н м.
Повышенная скорость						Mc		104,72		70,42			99,41	рад		.
Повышенная скорость								104,72					99,41		с	.
		выс	0			e				13,257
						e				13,257
Рабочая скорость		выс		99,41			33,14		рад			.
Рабочая скорость	раб	выс					33,14				с	.
		3			3						с

Характеристика рабочей скорости

Из механической характеристики

раб

Жёсткость характеристики

70, 42

0,984

м с .

раб

104,72 33,14

рад

Критическое скольжение s

кр

2 296,4

5,753.

кр, р

0 р

104,72 0,924

Электромагнитная постоянная времени:

Tэ, р

0,55 мс.

p 0sкр, р

3 104,72 5,753

Механическая постоянная времени

0,2

203,25 мс.

м, р

0,984

4Tэ, р 4 0,55 2,2 мс 203,25 Tм, р — процессы апериодические.

Приведённое сопротивление ротора

sкр, р R2/

5,753 0,7

9,431 Ом.

2, р

sкр

0,427

Скольжение при критическом моменте

M кр

296,4

2,876.

макс, р

0 р

104,72 0,924

Характеристика торможения с повышенной скорости

Жёсткость характеристики

кр

296,4

2,982

Н м с .

тв

выс

99,41

рад

Критическое скольжение s

2Mкр

2 296,4

1,898.

кр,тв

0 тв

104,72 2,982

Электромагнитная постоянная времени:

Tэ,тв

1,68 мс.

p 0sкр,тв

104,72 1,898

Механическая постоянная времени

0,2

67,07 мс.

м,тв

тв

2,982

4Tэ,тв 4 1,68 6,72 мс 67,07 Tм,тв — процессы апериодические. Приведённое сопротивление ротора:

R2,/ тв sкр,тв X X2/ 1,898 40,968 0,741 79,16 Ом.

Скольжение при критическом моменте:


s		M		кр	296,4	0,949.
s	макс,тв	0	тв		104,72 2,982	0,949.
	макс,тв

Характеристика торможения с рабочей скорости

Жёсткость характеристики

кр

296,4

8,944

Н м с .

тр

раб

33,14

рад

Критическое скольжение s

2Mкр

2 296, 4

0,633.

кр,тр

0 тр

104,72 8,944

Электромагнитная постоянная времени:

Tэ,тр

5,03 мс.

p 0sкр,тр

3 104,72 0,633

Механическая постоянная времени

0,2

22,36 мс.

м,тр

тр

8,944

4Tэ,тр 4 5,03 20,12 мс 22,36 Tм,тр — процессы апериодические.

Приведённое сопротивление ротора:

R2,/

тр sкр,тр X X2/

0,633 40,968 0,741 26,4 Ом.

Скольжение при критическом моменте:

Mкр

296,4

0,316.

макс,тв

0 тр

104,72 8,944

Расчёт дополнительных сопротивлений

В соответствии с величинами приведённых сопротивлений ротора, можно сгруппировать доп. сопротивления и узнать, в каких случаях какие доп. сопротивления должны быть в цепи ротора:

Естественная:	«е»
Пусковая 2-я:	«е» + «2»
Пусковая 1-я:	«е» + «2» + «1»
Рабочая скорость:	«е» + «2» + «1» + «р»
Торможение с рабочей скорости:	«е» + «2» + «1» + «р» + «тр»
Торможение с повыш. скорости:	«е» + «2» + «1» + «р» + «тр» + «тв»

Таким образом, в случае торможения с повышенной скорости в цепи ротора задействованы все имеющиеся резисторы.

Сопротивления резисторов:

Резистор «2»: Rд/ 2,2 R2,2/ R2/ 1,515 0,7 0,815 Ом.

Резистор «1»: Rд/ 2,1 R2,1/ R2,2/ 3,279 1,515 1,764 Ом.

Резистор «р»: Rд/ 2, р R2,/ р R2,1/ 9,431 3,279 6,152 Ом.

R	Rд/	2, р	6,152	4,225 Ом.

д2, р	kR		1,456

Резистор «тр»: Rд/ 2,тр R2,/ тр R2,/ р 26,402 9,431 16,971 Ом.

R	Rд/	2,тр	16,971	11,656 Ом.
R				11,656 Ом.
д2,тр	kR		1,456
	kR		1,456

Резистор «тв»: Rд/ 2,тв R2,/ тв R2,/ тр 79,164 26,402 52,762 Ом.

R	Rд/ 2,тв		52,762	36,237 Ом.

д2,тв	kR	1,456

Расчёт уставок времени

Время работы первой ступени пуска:
		M кр		Mc
Процесс апериодический — t1	Tм,1 ln	M кр		Mc
Процесс апериодический — t1	Tм,1 ln			M
		M	пер	M
			пер		c

296, 4 70, 42
70,67 ln		86,23 мс.
70,67 ln	137,12 70,42	86,23 мс.
	137,12 70,42
Время работы второй ступени пуска:
			M кр		Mc
Процесс апериодический — t2 Tм,2 ln			M кр		Mc
Процесс апериодический — t2 Tм,2 ln					M
			M	пер	M
				пер		c
	296,4 70,42
32,65 ln		39,84 мс.
32,65 ln	137,12 70,42	39,84 мс.
	137,12 70,42

Время работы первой ступени пуска перед переключением на раб. скорость:

	296,4 70,42
70,67 ln			109,03 мс.
	104,72 33,14	0,984 70,42

Параметры источника постоянного напряжения для ДТ:


Эквивалентный ток I			экв	2M кр 0 X X 2/
Эквивалентный ток I			экв			2
					3X


	2 296,4 104,72
	2 296,4 104,72		40,968		0,741		22,68 А.
	3	40,9682					22,68 А.
	3	40,9682

Постоянный ток Iпост 1,5Iэкв 1,5 22,68 27,78 А.

Необходимое постоянное напряжение

Uпост 2R1Iпост 2 0,7 27,78 38,89 В.

1 / 41 2 3 4 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

#
31.03.201538.91 Кб14Техническое задание.doc
#
31.03.2015193.54 Кб45технология разработки ПО.doc
#
31.03.201520.08 Кб27ТЗ.docx
#
31.03.2015465.75 Кб7Тип. рас. 3сем.pdf
#
31.03.2015139.28 Кб67Типари по английскому(розовая книга).docx
#
31.03.20151.13 Mб11Типарь (СУЭП, 8 сем, Пахом, ЭЛ-100-500).pdf
#
31.03.2015185.83 Кб36типарь котлы мой.docx
#
31.03.2015625.15 Кб926Типовик_Ноябрь 2008 English.doc
#
31.03.20151.93 Mб14Типовичок (СУЭП, 8 сем, Поехавший, ЭЛ-100-500).pdf
#
31.03.20151.16 Mб23Типовой по ИСУ.docx
#
31.03.20157.74 Mб74Типовой расчет (проектирование силового трансформатора)1.rtf