Расчет системы управления электроприводом для механизма извлекателя оправок - Курсовая работа

Электропривод представляет собой электромеханическую систему, состоящую из электродвигательного, преобразовательного, передаточного и управляющего устройств, предназначенную для приведения в движение исполнительных органов рабочей машины и управления этим движением. Современное машинное устройство состоит из большого числа разнообразных деталей, отдельных машин и аппаратов, выполняющих различные функции.Разработать систему управления электроприводом механизма извлекателя оправок трубопрокатного агрегата с учетом его конструктивных особенностей и требований технологического процесса. Система автоматического управления электроприводом должна обеспечивать постоянную скорость извлечения при постоянстве момента. Для питания двигателя используется тиристорный преобразователь типа КТЭУ с номинальным током 800 А, силовая цепь преобразователя выполнена мостовой схеме.В составе автоматизированного электропривода объектом управления является силовая часть объекта управления, которую составляют преобразователь, двигатель и механизм. Связь между двигателем и механизмом принимается жесткой. Rяд = kt(Rя Rдп Rko), где kt = 1,24 - коэффициент, учитывающий изменение сопротивления при нагревании, Rя = 0,0389 Ом - сопротивление якоря двигателя; Rдп = 0,0116 Ом - сопротивление дополнительных полюсов; Rko = 0,0168 Ом - сопротивление компенсационной обмотки . Фиктивное активное сопротивление преобразователя обусловленное коммутацией тиристоров , где k? - коэффициент, учитывающий особенности однофазных преобразователей и параллельного соединения простых схем, k? = 1,0 [2, табл.В системе управления электропривода в качестве информационных устройств используется три вида датчиков: скорости тока и напряжения. В качестве аналогового датчика скорости применяем тахогенератор постоянного тока, у которого на выходе имеется делитель напряжения (рис.Сущность построения таких систем заключается в следующем: объект управления представляется в виде цепочки последовательно соединенных звеньев с передаточными функциями W01(p), W02(p), …, W0i-1(p), W0i(p), выходными параметрами которых являются контролируемые координаты объекта: напряжение, ток, скорость и т.д. Все регуляторы соединяются последовательно, так что выход одного является входом другого. Кроме того на вход каждого регулятора подается отрицательная обратная связь по той переменной, которая регулируется данным регулятором. Практически при выборе передаточной функции регулятора Wpi(p) i-го контура стремятся решить две основные задачи: обеспечить за счет действия регулятора компенсацию наиболее существенных инерционностей объекта, входящих в данных контур, и тем самым улучшить быстродействие системы; Передаточная функция регулятора i-го контура будет иметь вид: Настройка системы производится путем последовательной оптимизации контуров регулирования.Наибольшее применение при проектировании систем управления электроприводов получил метод, основанный на использовании в качестве критериев качества системы управления интегральной квадратичной ошибки. Синтез регуляторов системы управлении электропривода проводится на основе критериев качества.Величина Т? является "базовой" при расчете СПР, для которых характерно, что динамические свойства системы не зависит от параметров объекта регулирования и определяется только величиной постоянной времени Т? фильтра, установленного на выходе регулирующей части системы управления. С одной стороны уменьшение Т? приводит к увеличению быстродействия и снижению статической и динамической ошибок по скорости при приложении внешних возмущающих воздействий, с другой стороны величина этой постоянной времени должна быть достаточно большой, чтобы обеспечить высокую помехозащищенность системы, ограничение тока якоря на допустимом уровне и устойчивость работы САУ с учетом дискретность тиристорного преобразователя. Он образуется регулятором тока, фильтром с постоянной времени Т?, тиристорным преобразователем, якорной цепью и обратной связью по току через датчик тока. Структурная схема контура тока представлена на рис. Для удобства технической реализации эта обратная связь подается на вход регулятора тока, а фильтр выносится из контура в цепь задания и обратной связи по току.Моделирование как метода анализа проводится с целью оценки соответствия показателей качества проектируемой СУЭП техническому заданию. Будем осуществлять цифровое моделирование на ЭВМ в пакете программ MATLAB R12. 8.1 показана структурная схема объекта моделирования с системой управления.Типовые средства управления выбираем из унифицированной блочной системы регуляторов на интегральных компонентах (система УБСР-АИ). Ячейка ФВ-2АИ предназначена для преобразования сигналов переменного тока в напряжение постоянного тока с различной полярностью. Ячейка связи С1-АИ предназначена для размещения элементов входных цепей и цепей обратных связей операционных усилителей при построении различного рода регуляторов. Ячейки операционных усилителей У2-АИ содержат два интегральных усилителя К1УТ402А многоц

СОДЕРЖАНИЕ

1. Электропривод: общие сведения

2.ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДА

3.АНАЛИЗ ХАРАКТЕРИСТИК СИЛОВОЙ ЧАСТИ КАК ОБЪЕКТА УПРАВЛЕНИЯ

4.АНАЛИЗ ХАРАКТЕРИСТИК ДАТЧИКОВ ИНФОРМАЦИИ

5.ПОСТРОЕНИЕ ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ И СТРУКТУРНОЙ СХЕМ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДА

6.ВЫБОР МЕТОДА СИНТЕЗА ПЕРЕДАТОЧНЫХ ФУНКЦИЙ РЕГУЛЯТОРОВ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДА

7.СИНТЕЗ ПЕРЕДАТОЧНЫХ ФУНКЦИЙ РЕГУЛЯТОРОВ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДА

8.МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДА

9.ВЫБОР ТИПОВЫХ СРЕДСТВ УПРАВЛЕНИЯ

10.РАЗРАБОТКА ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СХЕМЫ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДА

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.

В курсовом проекте выполнен расчет системы управления электроприводом для механизма извлекателя оправок трубопрокатного агрегата. В качестве приводного двигателя использован двигатель постоянного тока типа 4П-355-45-200-У3. Двигатель питается от сети 380 В через анодный реактор и тиристорный преобразователь серии КТЭУ.

Система автоматического регулирования выполнена двухконтурной. Внешним контуром является контур скорости двигателя, внутренний контур тока. Регуляторы тока и скорости имеют пропорционально-интегральную структуру. Информация о текущей скорости, напряжении и токе двигателя поступает с соответствующих датчиков. Задание на скорость производиться аналоговым задатчиком.

Данная система обеспечивает требуемые технологические требования для механизма извлекателя оправок и обладает необходимыми показателями качества. электропривод излвекатель управление

Комплектные тиристорные электроприводы: Справочник / И.Х. Евзеров, А.С. Горобец и др./ Под ред. В.М. Перельмутера. - М.: Энергоатомиздат, 1988. - 319 с.

Расчет полупроводникового преобразователя системы ТП-Д: Методические указания к курсовой работе по курсу "Электронные микропроцессорные и преобразовательные устройства" /В.И. Лихошерст. Свердловск: УПИ, 1990. - 37 с.

Расчет системы импульсно-фазового управления (СИФУ): Методические указания к курсовому проекту по дисциплине “Преобразовательные устройства”/ В.И. Лихошерст, А.В. Костылев. Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2000. 36 с.

Системы управления электроприводами: Методические указания к проекту / М.Ю. Бородин, Е.Г. Казаков, В.Н. Поляков. - Свердловск: изд. УПИ, 1991. - 36 с.

Справочные данные по элементам электропривода: Методические указания к курсовому проекту по дисциплине "Теория электропривода" / И.Я. Браславский, А.М. Зюзев и др. - Екатеринбург: УГТУ, 1995. - 56с.

Теория электропривода: Методические указания и типовые задания к проекту / И.Я Браславский, Е.Г. Казаков, В.И. Лихошерст, В.П. Метельков, Е.Ф. Тетяев. Екатеринбург: Изд-во УГТУ, 1999. - 56 с.

Шрейнер Р.Т. Системы подчиненного регулирования электроприводов. Часть 1. Электроприводы постоянного тока с подчиненным регулированием координат: Учебное пособие для вузов. - Екатеринбург: изд-во УГППУ, 1997.

Размещено на .ru