- •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
3.3 Оценка качества регулирования в различных режимах работы
По полученным кривым переходного процесса для каждого режима осуществляется оценка качества регулирования САУ РЭП по т.н. прямым показателям качества: время переходного процесса и статической погрешности в установившемся режиме, причем данная погрешность должна соответствовать погрешности, полученной при построении статической упорной характеристики РЭП в замкнутой САУ. Это условие является одним из критериев правильности решения.
-
Рисунок 3.4 – Кривые переходных процессов скорости и тока
Пуск РЭП главного движения осуществляется в холостую. По таблице А.1 в «Приложении А» определим, что динамический ток составляет 10,592 А, что не превышает двух номинальных токов. Время переходного процесса составляет 0,244 с. Статическая погрешность в установившемся режиме определится как не превышает 5% величины.
При набросе нагрузки (таблица А.2) ток двигателя колеблется около номинального (5,3 А) с амплитудой 0,1…0,2 А. Статическая ошибка не превышает 5% величины. Просадка по скорости составляет 0,067 , что позволяет охарактеризовать данную САУ РЭП как высокоточную и устойчивую при работе под нагрузкой.
При сбросе нагрузки (таблица А.3) величина тока колеблется около значения 5,59 и наблюдается небольшой скачок скорости (0,3), после чего скорость стабилизируется. Статическая ошибка не превышает 5% величины.
При генераторном торможении наблюдается стабильное снижение тока и скорости до 5,1 А и 93,325 соответственно (таблица А.4).
Согласно полученным данным исследования можно сделать вывод о том, что проектируемая система соответствует требованиям по устойчивости и точности САУ РЭП, что говорит о правильности проведенного расчета.
4 Расчет цифрового электропривода – контура скорости в рэп
Управление тиристорным регулируемым электроприводом производится путем изменения угла управления тиристоров через дискретные промежутки времени. Эти свойства регулируемого электропривода создают предпосылки для использования цифровых регуляторов на основе микроЭВМ. При таком подходе процесс проектирования электропривода сводится к выбору оптимальной структуры системы и ее программированию.
4.1 Определение периода дискретного времени управления в цифровом электроприводе
Проектирование средств сопряжения МПС с объектом связано с определением конкретных величин, обеспечивающих требуемые показатели работы цифрового электропривода по точности и быстродействию, которые зависят от периода дискретности времени управления в цифровом электроприводе.
При выборе периода дискретности возможно использование различных подходов. В качестве расчетного значения принимают наименьшее.
-
Для электропривода с тиристорным преобразователем период дискретности равен:
(4.1)
где – число фаз преобразователя; – частота питающей сети. Тогда .
-
Для выбранного порядка астатизма период дискретности рассчитывается по формуле:
(4.2)
где – порядок астатизма; – линейное ускорение.
Принимая усредненные значения , , получим . Тогда .
-
Для избранной точности управления период дискретности рассчитывается по формуле:
(4.3)
где – порядок экстраполяции для данного цифрового электропривода. Тогда .
Исходя из полученных значений периода дискретности, выбираем период дискретности .