Курсовой проект по дисциплине „Системы управления электроприводами”
Цель проекта – закрепление и систематизация знаний студентов по курсу СУЭП путем самостоятельного (под контролем преподавателя) решения комплексных задач проектирования САР выходной координаты (скорости или положения) ЭП постоянного тока по заданным технологическим требованиям.
В результате выполнения курсового проекта студентом составляется пояснительная записка объемом машинописного тексту до 40 листов формата А4 (210 297 мм) и 2 листа графической части формата А1 (594 841 мм).
Пояснительная записка к курсовому проекту составляется из таких частей:
•вводная часть – титульный лист, бланк задания и календарный план выполнения курсового проекта, реферат, содержание, перечень условных обозначений и сокращений;
•основная часть – введение, суть проекта, выводы, перечень ссылок;
•приложения.
В графической части на первом листе представляется полная принципиальная электрическая схема СУЭП, на втором – схема соединений, структурная схема системы, статические механические характеристики СУЭП
Последовательность выполнения курсового проекта
Введение
1 Функциональная схема системы управления электроприводом
2 Расчет параметров объекта регулирования
3 Синтез системы автоматического регулирования
4Проверочный расчет статических и динамических характеристик системы
5 Разработка принципиальной схемы САР и схемы соединений
Выводы
ВВЕДЕНИЕ
Введение предназначено для краткого ознакомления с сутью курсового проекта, обычно отображает следующее:
•цель проекта;
•обзор механизмов и областей использования проектируемой СУЭП;
•краткий порядок решения задачи проектирования;
•основные результаты курсового проекта.
Рекомендованный объем введения – 1-2 стр. А4
1ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СХЕМА СУЭП
•Приводится функциональная схема СУЭП согласно варианта задания
•Приводится описание функциональной схемы по следующему плану:
•Общее описание силовой части
(схема питания обмотки якоря, обмотки возбуждения)
•Общее описание измерительно-преобразующей части
(что измеряется, с помощью каких датчиков, дополнительные узлы)
•Общее описание регулирующей части
(принцип регулирования, какие координаты регулируются, особенности ограничения координат, функциональные блоки, задающие устройства)
•Приводится таблица данных варианта задания
Объем раздела – 2-4 страницы А4
2 РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ОБЪЕКТА РЕГУЛИРОВАНИЯ
2.1 Анализ данных двигателя
(работа со справочником, поиск и расчет необходимых данных двигателя)
2.2 Выбор тиристорного преобразователя и расчет его параметров
(выбор комплектного электропривода, расчет эквивалентных параметров, проверка на предмет возможности возникновения режима прерывистых токов)
2.3 Организация обратных связей по регулируемым координатам
(описание способов измерения и передачи всех измеряемых координат)
2.4 Структурная схема и параметры объекта регулирования
(структурная схема объекта ТП-Д и таблица значений параметров структурной схемы)
Объем раздела – 10-12 страниц А4
2.1Анализ данных двигателя
1)Из справочника ВНИИМЕТМАШ выписываются данные двигателя
•технические данные (полностью);
•габаритные данные (цель – установить диаметр якоря);
•обмоточные данные (полностью).
Данные представляются в виде таблицы
2) Определяется активное сопротивление цепи якоря двигателя, Ом:
RЯ Rоя Rдп Rко |
(3.1) |
и приводится к рабочей температуре 75оС:
Rнагр Rхол 1 Т нагр хол |
(3.2) |
3) Определяется индуктивность цепи якоря двигателя, Гн,
по эмпирической формуле: |
LЯ |
UH |
(3.3) |
|
IЯН p H |
||
|
|
|
4) Определяется индуктивность цепи возбуждения двигателя, Гн:
|
ФН Ф Н |
(3.5) |
|
Lзб Lm L 2pwn Ізб.Н |
|||
|
|||
где магнитный поток определяют по (3.6) или по кривой намагничивания.
2.2Выбор ТП и расчет его параметров
1)По справочнику КЭП выбирается комплектный электропривод
•предварительно выбирается серия (табл.1.1 справочника);
•выбирается и анализируется силовая схема (подраздел 1.3);
•выбирается тип электропривода (подраздел 1.1), например КТЭУ-25/220-13212-УХЛ4 и дается расшифровка типа;
•подбирается трансформатор (раздел 8 справочника), выписываются таблицы данных трансформатора;
•выбирается необходимая коммутационная аппаратура (подраздел 6.2)
2)Определяется эквивалентное активное сопротивление
трансформатора, Ом: |
|
|
|
Rmp |
Pтр.к.з. |
(3.12) |
|
|
|||
|
3Ітр2 |
2.H |
|
3) Определяется эквивалентная индуктивность трансформатора, Гн:
|
|
1 |
|
|
|
uK % Eф |
|
2 |
|
||
L |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R2 |
(3.13) |
|
|
100 I |
|
||||||||
mp |
|
c |
|
|
|
|
тр |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
тр2.H |
|
|
||
4)Определяется максимальный угол регулирования для обеспечения заданного диапазона регулирования:
max arccos |
cН min IH RЯ |
(3.14) |
|
Ed 0 |
|||
|
|
2.2Выбор ТП и расчет его параметров
5)Определяется минимально необходимая индуктивность, Гн, для предотвращения режима прерывистых токов при заданном диапазоне регулирования:
L необх |
0,46Eф sin max |
(3.18) |
|
cmId.гр |
|||
|
|
6) Оценивается необходимость в сглаживающем дросселе
Lдр L необх LЯ Lтр |
(3.19) |
При отрицательном результате дроссель не нужен.
В противном случае его выбирают по справочнику КЭП (подраздел 8.5), выписывают тип и все технические данные.
Определяют активное сопротивление дросселя, Ом:
Rдp |
Pдp.акт |
(3.20) |
|
|
Iдp2 |
.H |
|
7) Определяют фиктивное активное сопротивление (коммутационное), Ом:
RK m cLтр
2
2.2Выбор ТП и расчет его параметров
8)Определяют эквивалентные параметры ТП
RТП Rтр RK Rдин Rдр |
(3.10) |
LТП Lтр Lдр Lp |
(3.11) |
9) Определяют суммарные параметры цепи якоря:
RЯ RЯ RТП
LЯ LЯ LТП
TЯ LЯ 
RЯ
10) Выбирают постоянную времени ТП:
TТПЯ 0,005 0,010 с
и коэффициент усиления по управлению: kТПЯ Ed 0.ТПЯ
Uk.max
На данном этапе следует задаться максимальным напряжением цепей управления U величина которого определяется используемой элементной базой. В курсовом проекте для
схем ячеек УБСР-АИ рекомендуется принять |
Uk.max 10 В |
|
2.2 Выбор ТП и расчет его параметров
При необходимости (в зависимости от варианта) аналогично определяются также параметры цепи возбуждения
Rзб Rзб RТПзб
Lзб Lзб LТПзб
Tзб Lзб 
Rзб
TТПзб 0,005 0,010 с
kТПзб EUd 0.ТПзб k.max
Особенности расчета ТП в цепи возбуждения:
1)проверка на режим прерывистых токов не выполняется
2)индуктивность трансформатора в сравнении с индуктивностью обмотки возбуждения пренебрежимо мала;
3)активным сопротивлением ТП, питающего обмотку возбуждения, часто можно пренебречь