- •Оценка ___________ Краматорск 2002
- •Вариант № 23
- •Аннотация
- •Содержание
- •Введение
- •1 Расчет и выбор источника питания для эп на базе комплектного тиристорного преобразователя
- •1.1 Расчет и выбор силового трансформатора
- •1.2 Расчет и выбор тиристоров для силовых вентильных блоков комплектного преобразователя. Выбор схемы соединения вентильных блоков
- •1.3 Определение параметров якорной цепи электропривода
- •1.4 Построение статических характеристик тиристорного преобразователя
- •1.5 Выбор и краткое описание комплектного тиристорного преобразователя
- •2 Статические режимы работы сау эп
- •2.1 Построение естественной электромеханической характеристики (при питании от сети) и характеристики в разомкнутой системе (при питании от тп)
- •2.2 Составление расчетной функциональной схемы рэп
- •2.3 Расчет задатчика интенсивности
- •2.4 Построение упорной электромеханической характеристики рэп в замкнутой системе
- •2.5 Расчет и выбор регуляторов скорости и тока и их нелинейных звеньев
- •3 Динамика сау рэп
- •3.1 Составление структурной схемы в соответствии с заданным порядком астатизма и функциональным назначением электропривода
- •3.2 Расчет переходных процессов в рэп
- •3.2.1 Составление дифференциальных уравнений в форме Коши и уравнений связи
- •3.2.2 Составление таблицы исходных расчетных данных для реализации стандартных программ построения переходных процессов в рэп
- •3.3 Оценка качества регулирования в различных режимах работы
- •4 Расчет цифрового электропривода – контура скорости в рэп
- •4.1 Определение периода дискретного времени управления в цифровом электроприводе
- •4.2 Составление функциональной и структурной схем цифрового электропривода
- •4.3 Синтез регулятора скорости в цифровом электроприводе на основе технического оптимума
- •4.4 Составление дискретной передаточной функции оптимального регулятора в соответствующем контуре
- •4.4.1 Составление дискретной передаточной функции замкнутой сау рэп по замкнутым звеньям
- •4.4.2 Составление дискретной передаточной функции замкнутой сау рэп по желаемой передаточной функции
- •4.5 Выбор цифровых датчиков скорости
- •4.6 Выбор средств сопряжения микропроцессора с измерительными преобразователями и исполнительными органами
- •4.7 Расчет переходных процессов по скорости в относительных единицах методом разложения в ряд Лорана
- •4.8 Оценка качества регулирования в цэп
- •5 Сравнение качества регулирования в аналоговой и цифровой сау рэп
- •Перечень ссылок
- •Приложение а а.1 Пуск в холостую
- •А.2 Наброс нагрузки
- •А.3 Сброс нагрузки
- •А.4 Генераторное торможение
- •Приложение б
- •Приложение в
2.3 Расчет задатчика интенсивности
Для получения постоянного динамического тока якоря в переходных режимах система управления электропривода должна обеспечить постоянное ускорение двигателя. Это достигается с помощью задатчика интенсивности.
Рисунок 2.4 – Схема электрическая принципиальная задатчика интенсивности
Входное постоянное напряжение, пропорциональное заданной скорости привода, заряжает конденсатор C1, в цепи которого установлен транзистор VT1, регламентирующий зарядный ток, который остается постоянным вплоть до очень малого напряжения на переходе «коллектор-база». Величина этого тока регулируется током смещения через эмиттерный переход. Требуемая полярность напряжения на транзисторе VT1 обеспечивается мостом VD1VD4.
Напряжение на конденсаторе C1 изменяется по закону:
(2.20)
где – заданное допустимое угловое ускорение, – постоянная времени заряда, – сопротивление в цепи заряда.
Из соотношения получим . Из справочника выбираем конденсатор типа КБГТ-33МС емкостью 33 мкФ.
Если к зажимам конденсатора подключить вход СУ, охваченной отрицательной обратной связью, то напряжение на конденсаторе и напряжение (скорость) на двигателе будет изменяться по линейному закону: .
2.4 Построение упорной электромеханической характеристики рэп в замкнутой системе
Значение угловой скорости определяется из уравнения статической характеристики для замкнутой САУ:
(12.21)
Упорная характеристика строится по пяти характерным точкам, каждая из которых определяется двумя координатами: значением угловой скорости и заданным значением силы тока I.
Точка 1 – точка идеального холостого хода: .
Скорость идеального холостого хода:
(12.22)
Точка 2 – точка номинального режима: .
(12.23)
(12.24)
Точка 3 – точка, в которой регулятор скорости переходит в режим насыщения (обратная связь по скорости прекращает свое действие): .
(12.25)
(12.26)
(12.27)
Точка 4 – точка, в которой вступает в действие отсечка по току: .
(12.28)
(12.29)
(12.30)
Точка 5 – точка, в которой наступает стопорный режим: .
(12.31)
Рисунок 2.5 – Упорная электромеханическая характеристика в замкнутой САУ ЭП
2.5 Расчет и выбор регуляторов скорости и тока и их нелинейных звеньев
|
|
Рисунок 2.6 – Схема НЗ2 и регулятора скорости |
Рисунок 2.7 – Статическая характеристика регулятора скорости и НЗ2 |
Выбор регулятора скорости и зоны насыщения НЗ2 осуществляется в соответствии с рисунком 2.6.
Входное напряжение на НЗ2 (определяется разностью между напряжением задания и сигналом обратной связи по скорости):
(12.32)
Напряжение на выходе регулятора скорости при :
(12.33)
|
|
Рисунок 2.8 – Схема НЗ1 и регулятора тока |
Рисунок 2.9 – Сигнал на входе регулятора тока – напряжение сравнения внутреннего контура |
Реализация регулятора тока и зоны нечувствительности в контуре тока НЗ1 осуществляется в соответствии с рисунком 2.8.
Значение коэффициента обратной связи по току выбирается из соотношения:
(12.34)
Напряжение сравнения:
(12.35)
Для осуществления отсечки по току принимаем стабилитроны на напряжение срабатывания , для формирования зоны насыщения принимаем стабисторы, так как .
По справочнику выбираем стабилитрон типа Д815В () и стабистор типа 2С107А ().