Параметры и структура автоматизированного электропривода. Алгоритм управления и расчёт параметров устройств управления, их моделирование, а также определение и оценка показателей качества. Разработка принципиальной электрической схемы, выбор её элементов.
Аннотация к работе
На современном этапе, характеризующемся приоритетным развитием машиностроения и автоматизации производства, автоматизированный электропривод сформировался как самостоятельное научное направление, в значительной степени определяющее прогресс в области техники и технологии, связанных с механическим движением, получаемым путем преобразования электрической энергии.В состав объекта управления входит двигатель постоянного тока независимого возбуждения с параметрами по табл. 277]: - номинальная мощность, - номинальное напряжение питания обмотки возбуждения и якорной цепи, - КПД, - номинальная частота вращения, - максимальная частота вращения, - сопротивление обмотки якоря, - сопротивление добавочных полюсов, - индуктивность обмотки якоря, - сопротивление обмотки возбуждения, - момент инерции якоря. Данный ЭД предназначен для работы в широкорегулируемых электроприводах, соответствует , имеет защищенное исполнение, с независимой вентиляцией (асинхронный двигатель ). Максимальная угловая скорость вращения: Номинальный ток якоря: Суммарное сопротивление якорной цепи: Произведение постоянной машины на номинальный поток: Постоянная времени якорной цепи: Номинальный момент: Номинальный ток обмотки возбуждения: Исходя из высоты оси вращения по табл.Объект управления описывается следующими уравнениями [3, стр.38-39]: Выберем двухконтурную систему управления скорости с внутренним контуром потока (рис. Универсальная кривая намагничивания представлена на рис. Так как регулирование происходит изменением потока, минимальный поток будет при максимальной скорости: Минимальный ток возбуждения (по рис. 559]: Малая постоянная времени: Желаемая передаточная функция замкнутого контура потока: Желаемая передаточная функция разомкнутого контура потока: Передаточная функция разомкнутого контура потока: Коэффициент обратной связи по потоку: Передаточная функция регулятора потока: где Коэффициент подлежит определению непрерывно, для чего контур потока будет модифицирован (рис.Модель объекта и системы управления в комплексе представлена на рис. Моделирование будем проводить по нижеследующему алгоритму: Пуск на номинальную скорость - максимальный скачек задания -, (рис. 10 - рис. (рис. Зависимость от времени.Схема обратной связи по скорости представлена на рис. напряжение питания, - максимальное выходное напряжение, - входной ток, - коэффициент нарастания напряжения, - коэффициент усиления по напряжению, - максимальная рабочая частота; -фильтр пульсаций напряжения питания усилителя: -, Обратная связь по току якоря. Схема обратной связи по току якоря представлена на рис. Схема обратной связи по току возбуждения представлена на рис.
1. Определение параметров и структуры объекта управления.….…………….3
2. Разработка алгоритма управления и расчет параметров устройств управления……………………………………………………………………...…7
3. Моделирование процессов управления, определение и оценка показателей качества…………………………………………………………………………..16
4. Разработка принципиальной электрической схемы и выбор ее элементов.23
Список литературы.………………………………………….………………..…39
Введение
На современном этапе, характеризующемся приоритетным развитием машиностроения и автоматизации производства, автоматизированный электропривод сформировался как самостоятельное научное направление, в значительной степени определяющее прогресс в области техники и технологии, связанных с механическим движением, получаемым путем преобразования электрической энергии. Этим объясняется большой интерес специалистов к новым разработкам в данной отрасли техники и к ее научным проблемам.
Четко определился объект научного направления - система, отвечающая за управляемое электромеханическое преобразование энергии и включающая два взаимодействующих канала - силовой, состоящий из участка электрической сети, электрического, электромеханического, механического преобразователей, технологического рабочего органа, и информационный канал. В рамках данного курсового проекта рассматривается разработка информационного канала.
Список литературы
1. Справочник по электрическим машинам: В 2 т./ Под общ. Ред. И. П. Копылова и Б. К. Клокова. Т. 1. - М.: Энегроатомиздат, 1988, - 456 с.
2. Заборщикова А. В., Мельников В. И. «Двигатели постоянного тока для автоматизированного электропривода»: Учебное пособие. - СПБ: Петербургский гос. ун-т путей сообщ., 1994. - 84 с.
3. Башарин А. В., Новиков В. А., Соколовский Г. Г. «Управление электроприводами» : Учебное пособие для вузов. - Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. Отд-ние, 1982. - 392 с., ил.
4. Ключев В. И. «Теория электропривода»: Учеб. Для вузов. - 2-е изд. Перераб. И доп. - М.: Энегроатомиздат, 2001. - 704 с.: ил
5. Герман-Галкин С. Г. И др. Цифровые электроприводы с транзисторными преобразователями. - Л.: Энергоатомиздат. Ленинградское отделение, 1986.-246 с.
4. Справочник разработчика и конструктора РЭА. Элементная база : В 2 кн. / Масленников М. Ю., Соболева Е. А и др. - М.: Б. И., 1996.-157-300с.
5. Операционные усилители и компараторы. - М.: Издательский дом «ДОДЭКА ХХІ», 2002.-560 с.
. Бурков А. Т. Электронная техника и преобразователи: Учеб. Для вузов ж.-д. трансп. - М.: Транспорт, 1999.-464 с.
6. Александров К. К., Кузьмина Е. Г. Электротехнические чертежи и схемы. - М.: Энергоатомиздат, 1990.-288с.