Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Костромской государственный технологический университет

Кафедра АМТ.

Курсовая работа по дисциплине ”Автоматизированный электропривод”

Выполнила:

студентка гр. 05-А-18

Бутусова Е.А.

Проверил:

Шуваев В.Г.

Кострома 2008

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ ………………………………………………………………...…… ……..4 ЗАДАНИЕ НА КУРСОВОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ…………………………...6 РАЗДЕЛ 1. ВЫБОР ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ……………………………7

1.1.Выбор электродвигателя………………………………………………………...7 1.1.1. Определение режима работы …………………………………………..7 1.1.2 Расчет эквивалентного момента на валу…….…………………………....8

1.1.3. Определение необходимой скорости вращения………………………....8

1.1.4. Определение мощности ………………………………………………….9

1.1.5. Выбор электродвигателя по каталожным данным………….. ………….9

1.1.6. Проверка электродвигателя по условию перегрузки………………….10

1.2. Выбор управляемого преобразователя………………………………………..10

1.3. Выбор согласующего трансформатора……………………………. ………….11

1.4. Выбор датчика тока……………………………………………………………..12

1.5. Выбор уравнительного реактора…………………………………......................12

1.6. Выбор тахогенератора………………………………………………………….13

1.7. Расчет параметров цепи «тиристорный выпрямитель -двигатель постоянного тока»………………………………………………………………………………...13

1.8. Обоснование необходимости применения замкнутой системы управления электроприводом…………………………………………………………………...15

1.9. Выводы……………………………………………………………………….......16 РАЗДЕЛ 2. РАСЧЕТ СТАТИКИ ЭЛЕКТРОПРИВОДА …. ………………...17

2.1. Составление схем для расчета системы управления электроприводом……...18

2.2. Определение коэффициента обратной связи по скорости …………………..18

2.3. Определение максимального напряжения задания задатчика скорости и коэффициента усиления усилителя……………………………………………….19

2.4. Определение коэффициента обратной связи по току………………………..20

2.5. Определение коэффициента усиления суммирующего усилителя…………..21

2.6. Построение статической характеристики электропривода для замкнутой и разомкнутой систем управления………………………………………………….22

2.7. Выводы…………………………………………………………………………..24

Раздел 3. Расчет динамики электропривода…………………..25

3.1. Составление структурной схемы электропривода для расчета динамики….25

3.2. Составление передаточных функций элементов……………………………..26

3.2.1. Составление передаточной функции двигателя постоянного тока…...26

3.2.2. Составление передаточной функции тиристорного преобразователя...27

3.2.3.Составление передаточной функции цепи обратной связи по скорости………………………………………………………………………...28

3.3. Составление передаточной функции системы……………………………….28

3.4. Проверка устойчивости системы электропривода…………………………...29

3.5. Синтез корректирующего устройства………………………………………..30

3.6. Построение переходного процесса в системе электропривода……………...33

3.7. Оценка качества переходного процесса……………………………………...34

3.8. Выводы……………………...…………………………………………………..35 ВЫВОДЫ ПО КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ……………………………………..36 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ……………………………………………………..38

Введение

Для приведения в движение большинства рабочих машин необходима механическая энергия. Источником механической энергии чаще всего является электропривод, осуществляющий преобразование электрической энергии в механическую.

Современный электропривод определяет собой уровень сило­вой электровооруженности труда и благодаря своим преимуществам по сравнению со всеми другими видами приводов является основ­ным и главным средством автоматизации рабочих машин и произ­водственных процессов.

Электропривод – это электромеханическая сис­тема, состоящая из электромеханического преобразователя, преобразователя электрической энергии, преобразователя механической энергии, информационных преобразователей и управляющего устройства, предназначенная для при­ведения в движение исполнительных органов рабочей машины и управления этим движением. В отдельных случаях в этой систе­ме могут отсутствовать преобразователя электрической энергии и преобразователя механической энергии.

Рис. 1 Структура электропривода.

Преобразователь электрической энергии преобразует род тока, напряжение, частоту и изменяет показатели качества электрической энергии. Он предназначен для создания управляющего воздействия ЭМП.

Электромеханический преобразователь является основной частью ЭП, он предназначен для преобразования электрической энергии в механическую, чаще всего это электродвигатель.

Преобразователь механической энергии предназначен для передачи механической энергии от электродвигательного устройства к ОИ РМ и согласования вида скоростей и их движения.

Управляющее устройство на основе информации получаемой по каналам связи от ИП и задающего устройства управляет ПЭ, ЭМП, ПМ.

Параметрами электропривода являются: скорость, угол поворота выходного вала, ток двигателя, момент на валу, диапазон регулирования, жесткость механической характеристики, электромагнитная и электромеханическая постоянные времени.

Наибольший интерес представляют регулируемые ЭП, которые позволяют в широком диапазоне скоростей управлять ИО РМ при высоком качестве статических и динамических характеристик привода. Для управления электродвигателем в них применяются управляемые тиристорные и транзисторные преобразователи. Использование обратных связей позволяет сформировать необходимые статические и динамические характеристики и обеспечить защиту ЭП от перегрузок.