1.Опис функціональної схеми управління електроприводом

Для розрахунку даної курсової роботи використано схему керування ЕП серії БТУ 3601.

Основні складові частини системи:

• Силовий трансформатор Т5;

• Електродвигун постійного струму М;

• Тиристорні комплекти В та Н;

• Схема СІФК;

• Регулятори струму та напруги;

• Запобіжний блок F3-F5;

• Амперметр А та вольтметр V;

• Тахогенератор BR.

Позначення елементів схеми:

• Запобіжники F3-F5 – для захисту від струмів КЗ;

• Амперметр та вольтметр – для контролю струму та напруги;

• Тиристори – для керування М;

• Схема СІФК – для формування керуючих імпульсів на тиристори;

• Дроссель L - для зменшення пульсацій в якірному колі М.

Робота схеми

Вся система живиться від трифазної мережі, для живлення схеми використано силовий трансформатор Т1, блок живлення БТ (на виході ±12, ±15, ±24 В). Схема СІФК – ввід керуючого сигналу на формувач імпульсів, зміщення сигналу керування, його обмеження, виконують резистори R41, R49, R50. Блок логічного контролю УЛ проводить перемикання керуючих імпульсів з тиристора В до тиристора Н, працює УЛ функції сигналу заданого струму і вихідного сигналу датчика провідності вентилів ДПВ. На вхід УЛ надходить сигнал заданого напряму струму з виходу нелінійної ланки НЗ. Опір R16 та ланка НЗ і ФПЕ- це пристрій лінеаризації характеристик приводу в РПС (режим перервного струму). Коефіцієнт передачі НЗ обернено пропорційних коефіцієнту передачі ТП (тиристорного перетворювача), а коефіцієнт передачі ФПЕ виглядає так:

y=arcsinE,

де E – ЕРС двигуна.

Так підтримується приблизно однаковий коефіцієнт підсилення лінеаризуючого перетворювача. Перемикач ПЧ керується також логічним пристроєм УА, та призначений для спів падання реверсивного сигналу НЗ і нереверсивного регулювання характеристикою органу керування.

Взагалі вся система керування електроприводом виконується двоконтурною, з використанням ПІ-регулятора струму та П-регулятора швидкості. На виході регулятора швидкості РС сумуютья сигнали задання швидкості та сигнали зворотнього зв’язку. Через блок ПУРС подається сигнал задання швидкості. Змінний резистор R9 встановлює нуль на РС – нульова швидкість. Для роботи електропривода без регуляторів швидкості та струму встановлено вимикач К1. Резистори R5, R6 – встановлюють точку перегину та кутовий коефіцієнт за точкою перегину на характеристиці струму двигуна від частоти обертання. При реверсуванні реверсується сиггал на вході УЛ, струм в силовому ланцюзі починає зменшуватись. Коли з виходу ДПС на вхід УЛ прийде сигнал дозволяючий видачуна тиристори та захисний блок. В цей момент з блоку захисту на ІФК приходить сигнал переведення кутів в- при спрацювання захисту з захисного блоку. Вузол незалежного струмозбудження УЗТ забезпечує зниження уставки струмозбудження у функції швидкості. Сигнал на вхід УЗТ надходить з тахогенератораBR1 через подільник R3, R12.

Рис.1. Функціональна схема системи керування електроприводом

2. Розрахункова частина

Розрахунок орієнтований на схему керування пристроєм, що виконана за принципом двоконтурної системи підпорядкованого регулювання параметрів з пропорційним регулятором швидкості та пропорційно-інтегральним регулятором струму.

Рис.2. Структурна схема двоконтурної системи підпорядкованого регулювання

В систему (рис.2) входить внутрішній контур регулювання струму з датчиком струму US (зовнішній зв’язок за струмом) і регулятор струму AS. Зовнішній контур регулювання швидкості має датчик швидкості – тахогенератор BR і регулятор швидкості AV. На вхід регулятора швидкості AV подається задаючий сигнал і сигналзворотнього зв’язку, цей сигнал пропорційний величині швидкості двигуна. Регулятор швидкості формує сигналдля регулятора струму, на другий вхід якого подається сигнал, пропорційний величні струму двигуна.