Проект комплектного тиристорного электропривода постоянного тока - Курсовая работа

В данном курсовом проекте необходимо спроектировать комплектный тиристорный электропривод постоянного тока на основании технических требований представленных в таблице №1. Для этого, выбран двигатель из указанного диапазона мощностей, определена структура системы управления, выбран тиристорный преобразователь и силовое оборудование к нему, произведен синтез регуляторов. На основании знаний полученных в курсе ТАУ произведена настройка системы управления на оптимальное быстродействие и устойчивость. Диапазон мощностей, в пределах которого следует выбирать двигатель. Момент инерции механизма в долях от момента инерции двигателя.Из указанного диапазона мощностей выбираю двигатель постоянного тока продолжительного режима работы типа П92, 220 В, защищенный, независимого возбуждения. Параметры двигателя типа П92. Угловая скорость вала - номинальная, Nн Об/мин 1500 Угловая скорость вала - максимальная, Nmakc Об/мин 2250 Сопротивление обмотки возбуждения, Rов Ом 38,796Выбор структуры системы управления электропривода произведем с учетом требований технического задания на электропривод. В качестве внутреннего контура регулирования применяем контур регулирования тока якоря. Проверяем возможность применения в качестве внешнего контура регулирования, контур регулирования напряжения. Где ?nc1 и ?nc2-составляющие статической погрешности, вызванные приложением статической нагрузки и нестабильного потока возбуждения двигателя.На основании выбранного электродвигателя произведем выбор промышленного комплектного тиристорного электропривода постоянного тока серии КТЭУ. Данный электропривод был выбран на напряжение больше номинального напряжения двигателя. Проверим в выбранном тиристорном преобразователе величину запаса по выпрямленному напряжению для статических режимов поддержания скорости. Рассчитаем требуемую индуктивность якорной цепи: МГН (5.9) где Uн Ін - номинальные напряжение и ток якоря. В качестве базовых величин принимаю[1]: для напряжения и тока якоря - их номинальные значения для момента на валу и электромагнитного момента двигателя - величину электромагнитного момента при номинальных токе якоря и напряжении на якоре для скорости вращения двигателя - скорость его идеального холостого хода при номинальных магнитном потоке и напряжении на якоре для напряжений на входе тиристорного преобразователя - то приращение входного напряжения, которое для преобразователя с линеаризованной статической характеристикой создают изменение выходного напряжения, равное базовому напряжению на нагрузке для напряжений на входах датчиков обратных связей - показания датчиков при базовом значении измеряемой координаты.Тд-механическая постоянная времени звена Д, учитывающего на структурной схеме механическую инерцию вращающихся масс двигателя и механизма Здесь Jд ,Jm - моменты инерции двигателя и рабочего механизма. Rяц - суммарное сопротивление силовой цепи преобразователь - двигатель.Вид передаточной функции и параметры регуляторов буду выбирать таким образом, чтобы выполнить заданные требования к настраиваемому контуру регулирования. Точный расчет ведется с помощью логарифмических амплитудных частотных характеристик по методике, изложенной в курсе ТАУ. При настройке КРТЯ нужно стремиться к достижению максимально высокого быстродействия, чтобы не допустить в переходном процессе опасных бросков тока якоря при резком приложении чрезмерной статической нагрузки. Однако П - регулятор тока, сообщая контуру регулирования высокое быстродействие, оставляет большую статическую погрешность регулирования. При настройке КРС поддержание заданного значения скорости независимо от приложенных возмущений и достижение требуемых по качеству процессов пуска и торможения электропривода решаются проще и качественнее для быстродействующих КРС.Строим следующие характеристики электропривода:-электромеханическую n = f(Ія),-внешнюю Uя = f(Ія),-регуляторные Upt = f(Ія).В релейно-контакторной части комплектного тиристорного электропривода выполнен ряд защит, исключающих аварийные режимы при сборке силовой схемы и обеспечивающих отключение электропривода при возникновении аварийных режимов в процессе работы. Защита выполнена на реле KVI, KV3 и предназначена для запрета сборки схемы (включения линейного контактора), если на преобразователе или двигателе существует напряжение, превышающее порог срабатывания реле. Защита выполнена на блокировочном контакторе KFV, в цепь катушки которого включены все остальные защиты от аварийных режимов работающего двигателя, а также блок-контакты аппаратов, контролирующих нормальную работу тиристорного преобразователя, возбудителя и системы регулирования. Реализована на реле KV2 и предназначена для отключения двигателя при подаче на него недопустимо большого напряжения от преобразователя (например, вследствие аварии и полного его открытия). Защита выполнена на реле КА2 и предназначена для отключения двигателя при коротком замыкании в цепи обмотки возбуждения.Исследование влияния изменения параметра Т4 на вид переходных процессов представл

Содержание

1. Введение

2. Выбор электродвигателя

3. Выбор структуры системы управления электроприводом

4. Выбор комплектного тиристорного электропривода

5. Выбор элементов силового электорооборудования в комплектном электроприводе

6. Функциональная и структурная схемы электропривода. Переход к относительным единицам.

7. Определение параметров силового электрооборудования

8. Выбор типа регуляторов и расчет их параметров

9. Построение статических характеристик замкнутой системы электропривода

10. Защиты в электроприводе и расчет их уставок

11. Исследование качества процессов в проектируемой системе электропривода

12. Вывод

Литература

В данном курсовом проекте необходимо спроектировать комплектный тиристорный электропривод постоянного тока на основании технических требований представленных в таблице №1. Для этого, выбран двигатель из указанного диапазона мощностей, определена структура системы управления, выбран тиристорный преобразователь и силовое оборудование к нему, произведен синтез регуляторов. На основании знаний полученных в курсе ТАУ произведена настройка системы управления на оптимальное быстродействие и устойчивость. Исследованы качества процессов в спроектированной системе.

Таблица 1.1

Исходные данные к курсовому проекту.

Наименование Обозначение Величина

Диапазон мощностей, в пределах которого следует выбирать двигатель. КВТ От 50до99

Момент инерции механизма в долях от момента инерции двигателя. Jm /Jд 2.0

Изменение момента статической нагрузки Мс в долях от номинального Мн Мс/Мн 0.8

Колебания напряжения сети. EUC=EUC/Uc 0.25

Диапазон регулирования скорости вниз от номинальной D1=nн/nmin 5

Диапазон регулирования скорости вверх от номинальной. D2=nmax/nн 1

Допустимая статическая ошибка поддержания скорости при минимальной уставке. enдин=enc/nmin 0.12

Величина токоограничения при упоре m=Imax/Ін 2.0

Ускорение электропривода при пуске l=Ідин/Ін 1.4