Выполнение

1. По техническим данным двигателя постоянного тока независимого возбуждения типа 2ПФ-200МУ4 (U_{я н} = 440. В, n_н = 3150 об/мин) выбрать комплектный реверсивный преобразователь типа БТУ3601.

Максимальное напряжение E_d0 =1,35U_cл == 513 В.

Напряжение управления СИФУ U_у = 10 В.

Рис. 1. Рис. 2.

С_н = К_м = 1,75 Нм/А.

Номинальная скорость вращения ротора ω_н=с^-1.

Полное сопротивление горячего якоря

R_{Я.горяч.} = Ом.

Комплектный реверсивный преобразователь типа БТУ3601 40 4 7 П 04.

40 – номинальный выпрямленный ток, А;

4 – 460 В – номинальное выпрямленное напряжение, В;

7 – 380 В; 50 Гц – напряжение питания цепей управления;

П – диапазон регулирования скорости 1:1000;

04 – климатическое исполнение и категория размещения по ГОСТ 15150-69 (УХЛ4, 04).

2. Составить силовую схему и схему замещения силовой части электропривода (ЭП).

Рис. 3. Силовая схема ЭП

Рис. 4. Схема замещения силовой части ЭП

3. Приняв, что привод работает как регулируемый источник скорости, дать математическое описание процессов в электрической и механической частях привода.

e_П =;

E = KФ_нω = С_нω_н = ;

М_н = К_мI_я = С_н I_я =;

К_П =

R_я∑ = R_я + R_эпр.

R_эпр = 2R_T + 0,955X_Т = 2R_э1.

R_T = R_P ≤ 0,05R_Я.гор = Ом.

X_Т = , где m = 6 – пульсность схемы; γ = 4° - угол коммутации.

При α = 20°: X_Т = Ом;

При α = 90°: X_Т = Ом.

Примем X_Т = Ом.

L_Т = тогда

L_яц = L_я + 2L_T =0,0036 + 2*0,000806 =5,212 мГн.

R_эпр = 2R_T + 0,955X_Т = Ом.

R_я∑ = R_я + R_эпр. = 0,5 + 0,2917= 0,7917 Ом.

Постоянная времени якорной цепи T_я = с.

Механическая характеристика

β =

J_∑=1,25J_ЭД = кгм².

Т_М =

Рис. 5. Механическая характеристика

ω,1/с	M, Нм
274,892	0
273,6022	5
272,3124	10
271,0226	15
269,7328	20
268,443	25
267,1532	30
265,8634	35
264,5736	40
263,2838	45
261,994	50
260,7042	55
259,4144	60
258,1246	65
256,8348	70
255,545	75
254,2552	80
252,9655	85
251,6757	90
250,3859	95
249,0961	100

4. На базе математического описания получить передаточные функции звеньев привода.

I_max =2,5I_ян =

К_ОТ =

U_ЗТ.max = 10 В.

е_П(p) - C_Hω(p) = R_яцi_я(p) + L_яцi_я(p)p.

;

U_ЗС.max = 10В.

К_ОС =

5. Составить структурную схему привода с регуляторами тока (РТ)

Рис. 6. Структурная схема ЭП

6. Получить передаточную функцию объекта регулирования, на основе которой построить её ЛАЧХ, желаемую ЛАЧХ замкнутой системы и получить ЛАЧХ регулятора тока (РТ).

Рис. 7 ЛАЧХ объекта регулирования, желаемая ЛАЧХ замкнутой системы

Рис. 8 ЛАЧХ регулятора тока

7. Определить передаточную функцию РТ, найти её параметры и составить электрическую схему регулятора.

Передаточная функция регулятора тока имеет вид ПИ-регулятора

W_РТ(p) = K_РТ + α_МТ = 2. Т_μ = 0,005 с.

Т_ит =

К_РТ =

W_РТ(p) = 0,22 + .

Выбор параметров:

С_ос = 2 мкФ;

R_ос =кОм.

R_вх = кОм. Рис. 7. Электрическая схема ПИ-регулятора

Выбор элементов схем РТ :

Операционные усилители: К153УД1; U_ил = 15 В; К_р = 15000; f₁ = 1 МГц.

Конденсатор: К10-50; С_ос = 2 мкФ; U_н = 10 В.

Стабилитроны: V1 и V2: КС210Ц; r_cт = 200 Ом; P_max = 150 мВт; U_cт.min = 2,5 В;

U_ст.max = 10,5 В.

Резисторы: тип МЛТ

Для РТ: R_ос = 15 кОм; R_вх = 68,4 кОм; P_H = 0,125 Вт.