- •Міністерство освіти та науки україни
- •Донецький національний технічний університет
- •Кафедра “еапу”
- •Курсовий проект
- •Завдання
- •6. Дата видачі завдання__14.09.2005_____________________________________________________________
- •1.1 Вихідні дані
- •2 Вибір тиристорного електроприводу
- •3 Визначення параметрів об’єкта регулювання
- •3.1 Розрахунок параметрів якірного кола
- •4 Синтез системи регулювання швидкості
- •4.2 Синтез контуру регулювання струму якоря.
- •4.3 Синтез контуру регулювання швидкості.
- •5. Реалізація системи керування.
- •5.1 Формування зворотних зв’язків.
- •5.2 Реалізація регулятору струму збудження.
- •5.3 Реалізація регулятора струму якоря.
- •5.4 Реалізація регулятора швидкості.
- •5.5. Реалізація задавача інтенсивності.
- •6. Моделювання системи керування.
- •Перелік посилань
5. Реалізація системи керування.
Систему керування електроприводом ставимо на типових елементах уніфікованої блочної системи регуляторів УБСР−АИ ([2],[3],[5]).
5.1 Формування зворотних зв’язків.
Для формування зворотних зв’язків за струмом якоря та збудження, використовуємо ячейку ДТ−3АИ, зображену на рисунку 5.1. Номінальна напруга ячейки Uвх=75 мВ [3]. Uвх береться з вимірювального шунта. Для вимірювання струму збудження використовується шунт типу 75ШС з Iш=20 А ([2]), а для вимірювання струму якоря, шунт типу 75ШС з Iш=1200 А ([2]). Коефіцієнт передачі ДТ−3АИ має змінюватися у межах від 53.3 до 133.3 ([5]).
Коефіцієнт передачі ДС якоря:
(5.1)
Коефіцієнт передачі ДС збудження:
(5.2)
Підвищувати коефіцієнт Kдсз до 147.767 може ячейка підсилювачей У7−АИ, включений послідовно з її допомогою реалізується також фільтр у колі зворотного зв’язку за струмом збудження з сталою часу Тд=0.01 с. Коефіцієнт ДС встановлюємо Kдс, а коефіцієнт підсилювання ОУ А2 ячейки У7−АИ Kп=2,
R20=20 кОм, R12=10 кОм ([2], [3], [4]).
(5.3)
Приймаємо R20=100 кОм, Си=1 мкФ.
Для формування зворотного зв’язку за швидкістю, використовуємо датчик напруги на виході тахогенератора з номінальною вхідною напругою Uвх=10 В. Коефіцієнт передачі має змінюватися у межах від 0.6 до 1 ([5]).
Коефіцієнт передачі ДН:
(5.4)
де − коефіцієнт тахогенератора, Kдел=0.062 − коефіцієнт дільника напруги, Uвихтг=200 В, ωнтг=157.1 с−1 − номінальні параметри тахогенератору.
Послідовно з ячейкою ДН−2АИ вмикаємо фільтр, на ячейке У7−АИ з
сталою часу Тω=17 мс:
(5.5)
Приймаємо С21=1 мкФ та R5=17 кОм.
5.2 Реалізація регулятору струму збудження.
Для реалізації регулятора струму збудження використовуємо ячейку РТ−1АИ, зображену на рисунку 5.2.
Передавальна функція РСЗ має вигляд:
(5.6)
Для отримання сталих часу використовуємо обв’язку ОУ А4. Сталу часу Тз отримаємо за допомогою зміни резистора R39 на R39=16 кОм та установленням
резистора R40 на відмітку R40=6.47 кОм ([2], [3], [5]):
(5.7)
де С16=100 мкФ.
Сталу часу інтегрування отримаємо, встановив
R41=691 Ом та використовуючи у якості входного опору R35=62 кОм:
(5.8)
У якості суматора використовуємо ОУ А2 з коефіцієнтом підсилення 1 крім сигналів завдання та зворотного зв’язку струму збудження. Сигнал Uзм знімаємо з велителя R27. Сигнал завдання на струм збудження − вихідний сигнал РСЯ, обмежений на рівні 8 В. Таким чином обмежуємо мінімальний рівень струму збудження, відповідний 2 В, Uзм=10 В.
5.3 Реалізація регулятора струму якоря.
Для регулятора струму якоря використовуємо ячейку РТ−1АИ
Передавальна функція регулятора струму якоря має вигляд: (5.9)
Сталу часу Тя отримаємо, встановлюючи опір R40=32 кОм, вимкнувши
резистор R39 ([2]):
(5.10)
Сталу часу інтегрування отримаємо, встановив R41=72.277 кОм та за допомогою R35=62 кОм:
(5.11)
У якості суматора використовуємо ОУ А2. Вихідний сигнал ОУ А4 підводиться на вхід ячейки МД−3АИ (рисунок 5.6). З її допомогою ми здійснюємо ділення вихідного сигналу регулятору струму якоря на сигнал, знімаємий з фільтру у колі зворотного зв’язку за швидкістю. Ячейка зображена на рисунку 4.3. Сигнал з датчика напруги підходить на вхід Z, а з регулятора струму РТ−1АИ на вхід Х. Коефіцієнт ячейки МД−3АИ встановлюємо Kд=1. За допомогою ОУ А1 ячейки У7−АИ та діодів V9 та V10 маємо обмеження Uобм, знімаємо з велителя напруги R7 ячейки РТ−1АИ. У випадку, коли сигнал Uвих2 більший, ніж Uобм, відповідному Iзн, то діод закорочує коло зворотного зв’язку.