Министерство общего и профессионального образования

Российской Федерации

Сибирский государственный индустриальный университет

Кафедра автоматизированного электропривода

и промышленной электроники

КУРСОВАЯ РАБОТА

Проектирование электромеханической САУ

Выполнил: студент гр. АЭП-971

Краснов А. В.

Принял:

Рыбаков А. И.

Новокузнецк

2000

1. Построение нагрузочной характеристики. Выбор двигателя.

t, c	0	10	20	30	40	50	60	70	80	90	100	t0
M, Нм	0	80	110	50	90	0	-30	-60	-80	-10	40	2мин

Рассчитаем значение эквивалентного момента для каждого промежутка времени:

1) М_Э1==

=46,2 Нм;

2) М_Э2=

==

=

=95,4 Нм;

3) М_Э3=

==

==81,9 Нм;

4) М_Э4===70,9 Нм;

5) М_Э5==52 Нм;

6) М_Э6==17,3 Нм;

7) М_Э7===45,8 Нм;

8) М_Э8===70,2 Нм;

9) М_Э9===49,3 Нм;

10) М_Э10===26,5 Нм;

Суммарный эквивалентный момент: Нм.

Требуемая мощность двигателя: Р=М_Э=Вт.

Из справочника [1]выбираем двигатель Д22, его параметры:

Номинальная мощность Р=8 кВт; напряжение питания U_Н=220В; номинальный ток якоряI_Я=43,5А; номинальная частота вращенияn=1500об/мин; сопротивление якорной цепи приt=20⁰СR_Я=0,202Ом; число полюсов 2р=4; число витков обмотки возбуждения на полюсw_В=1620; сопротивление ОВ приt=20⁰СR_В=206Ом; номинальный поток Ф=8,0410^-3 Вб.

2. Выбор принципа управления

Всоответствие с заданными показателями статизма и переходного процесса системы, а также учитывая простоту реализации, выбираем принцип управления по отклонению. Достоинством данной системы является контроль непосредственно управляемой величины, что обеспечивает учет всех возмущений, влияющих на управляемую величину. Функциональная схема такой системы приведена на рис. 2.

3. Определение передаточных функций звеньев системы. Структурная схема сау.

Схема двигателя постоянного тока независимого возбуждения описывается уравнением [2,с.139]:

(Т_ЯТ_Мр²+Т_Мр+1)n(t)=К_ДU_Я(t)-(T_Яр+1)К_ВМ_СТ(t), где:

Т_Я- электромагнитная постоянная времени, Т_М- электромеханическая постоянная времени,n- частота вращения, К_Д- коэффициент передачи двигателя по управляющему воздействию,U_Я- напряжение на якоря двигателя, К_В- коэффициент передачи двигателя по возмущающему воздействию, М_СТ- статический момент.

Выражение передаточной функции двигателя по управляющему воздействию (М_СТ=0):

Выражение передаточной функции двигателя по возмущающему воздействию (U_Я=0):

Структурная схема двигателя показана на рис.4.

Генератор может быть представлен инерционным звеном первого порядка [2,с.138].Передаточная функция генератора:

, где:

U_Я- напряжение на выходе генератора,U_В- напряжение возбуждения генератора, К_Г- коэффициент передачи генератора, Т_Г- постоянная времени генератора.

Тиристорный преобразователь также может быть представлен инерционным звеном первого порядка с передаточной функцией:

, где:U_В- напряжение на выходе тиристорного преобразователя,U_У- напряжение управления, К_ТП- коэффициент передачи тиристорного преобразователя, Т_ТП- постоянная времени тиристорного преобразователя.

Усилитель представляет собой пропорциональное звено с передаточной функцией:

, где К_У- коэффициент передачи усилителя.

Датчик скорости (тахогенератор) является практически безынерционным звеном [2,с.138]:

, где К_ТГ- коэффициент передачи тахогенератора.

На основе полученных передаточных функций звеньев можно составить структурную схему САУ (рис.5).