95

Міністерство освіти і науки України

Національний університет водного господарства та природокористування

Б.О.Баховець

АВТОМАТИЗОВАНИЙ

ЕЛЕКТРОПРИВОД

Навчальний посібник

Рівне 2008

УДК 62-83 (075.8)

ББК 31.291

А 30

Затверджено вченою радою НУВГП.

Протокол № 3 від 30 березня 2007 р.

Рецензенти:

Власюк А.П., доктор технічних наук, професор зав. кафедри прикладної математики Національного університету водного господарства та природокористування.

Клепач М.І., кандидат фізико-математичних наук, доцент кафедри електротехніки та автоматики Національного університету водного господарства та природокористування.

Баховець Б.О.

А 30 Автоматизований електропривод. Практикум: Навчальний посібник для студентів вищих навчальних закладів ІІІ-ІV рівнів акредитації за напрямом „Автоматизація та комп’ютерно-інтегровані технології”. – Рівне: НУВГП, 2007. -96 с.

Викладена методика розрахунків параметрів систем керування електроприводами постійного струму типових виробничих механізмів за заданими якісними показниками. Розглянуто системи керування з сумуючим підсилювачем і різними зворотними зв’язками, а також системи з підпорядкованого регулювання. Описана методика синтезу регуляторів струму і швидкості за заданими динамічними показниками та наведені рекомендації щодо комп’ютерного моделювання перехідних процесів.

Для студентів, які навчаються за напрямом „Автоматизація і комп’ютерно-інтегровані технології”.

УДК 62-83 (075.8)

ББК 31.291

ISBN  Баховець Б.О., 2007

 Національний університет водного

господарства та природокористування, 2007

Передмова

Виконання курсового проекту має за мету набуття студентами навичок виконання інженерних розрахунків, пов’язаних з всіма етапами проектування автоматизованого електропривода конкретних виробничих механізмів чи машин. Успішне виконання проекту вимагає глибоких знань технологічних процесів, які має виконувати виробничий орган чи механізм, бо електропривод повинен забезпечити їх реалізацію з заданою точністю. Це означає, що система керування електроприводом повинна дозволяти плавно регулювати швидкість в заданому діапазоні, обмежувати величину моменту на валу механізму як в статичних, так і в динамічних режимах.

Гнучкість систем керування базується на використанні сучасних засобів електроніки і мікропроцесорної техніки. Тому для успішного проектування систем керування потрібні фундаментальні знання таких предметів як електроніка і мікросхемотехніка, теорія автоматичного керування, мікропроцесорна техніка та інші.

Завершальним етапом проектування є дослідження запроектованої системи автоматизованого електропривода шляхом математичного моделювання його роботи, що базується на знанні такого предмету як математичне моделювання на ЕОМ.

Отже, виконання даного курсового проекту буде першою спробою використання набутих знань з суміжних предметів при вирішенні інженерного завдання.

Зазвичай, при проектуванні автоматизованого електропривода розраховують декілька варіантів і на підставі техніко-економічного порівняння вибирають найбільше вдалий. Обмежений ресурс часу не дозволяє студенту виконувати цю роботу. Щоби наблизити навчальне проектування до реального, проекти на одну тему виконують декілька студентів і при захисті є можливість співставити варіанти і зробити відповідні висновки, що привнесе в навчальний процес елементи багатоваріантного проектування.

Загальні відомості

Проектування автоматизованого електропривода (АЕП) у загальному випадку складається з таких етапів:

1. Постановка задачі, формування технічного завдання і вимог до роботи АЕП в усталених і динамічних режимах.

2. Побудова навантажувальних діаграм і тахограм руху виконавчого органу.

3. Розрахунок потужності і попередній вибір двигуна.

4. Побудова навантажувальної діаграми двигуна, перевірка його на нагрівання та умови пуску і гальмування.

5. Обґрунтування і вибір способу керування двигуном.

6. Вибір системи керування електроприводом.

7. Розрахунки електромеханічних характеристик двигуна і електропривода.

8. Формування динамічних характеристик автоматизованого електропривода.

9. Електропривод з підпорядкованим регулюванням.

10. Моделювання динамічних характеристик.

11.Вибір системи керування і опис її роботи.

12. Висновки.

1. Завдання на проектування

Курсовий проект виконують на підставі сформульованих в технічному завданні вихідних даних і вимог до АЕП, які керівник проекту видає кожному студенту у письмовій формі. До них відносяться:

– дані про передаточний пристрій (передаточне число чи радіус зведення, геометричні розміри елементів і їх мас або моменти інерції);

– дані для розрахунку навантажувальної діаграми М_с(t) і тахограми руху виконавчого органу робочої машини , де М_с і - зведені до вала двигуна момент сил опору і кутова швидкість виконавчого органу;

– допустиме прискорення і сповільнення виконавчого органу;

– діапазон, точність і плавність регулювання кутової швидкості в усталених режимах;

– якісні показники перехідних процесів;

– можуть також задаватись надійність роботи системи АЕП і економічні показники.