Расчет регулируемого электропривода постоянного тока; параметры тиристорного преобразователя. Моделирование контуров и скорости тока, настройка на модульный и симметричный оптимумы. Обработка переходных процессов и логарифмических частотных характеристик.
При низкой оригинальности работы "Регулируемый реверсивный тиристорный электропривод постоянного тока", Вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100%
Регулируемым называется электропривод, который обеспечивает с заданной точностью движение исполнительного органа рабочей машины в соответствии с произвольно изменяющимся входным сигналом управления. Регулируемый электропривод состоит из датчиков 1 и 5, входного и выходного сигналов, измерителя рассогласования 2, системы управления 3 и электродвигателя с механической передачей 4, который приводит в движение исполнительный орган 6 рабочей машины. Датчики входной и выходной величин преобразуют механические величины (скорость или угол поворота вала) в электрические - входной сигнал и сигнал обратной связи . Измеритель рассогласования 2, алгебраически суммируя эти сигналы, вырабатывает сигнал рассогласования , поступающий в систему управления электродвигателем 3. Система управления 3 состоит из регулятора (усилителя) и силового преобразователя, которые обеспечивают необходимое преобразование сигнала рассогласования в напряжение , поступающее на двигатель.Номинальный КПД Сопротивление обмотки якоря Сопротивление обмотки добавочных полюсов Коэффициент ЭДС [] и электромагнитного момента []: Номинальный момент: Электромагнитный момент, соответствующий номинальному току: Момент трения на валу двигателя: Максимально допустимый ток в течение 10с [5]:Выбираем комплектный электропривод типа ЭПУ1М-2-4627МУХЛ4.Область работы электропривода задана в четырех квадрантах плоскости координат: Максимальная угловая скорость электроприводаМощность S=143 КВА Активная мощность потерь короткого замыкания в обмотках трансформатора . Схема силовой части показана на рисунке 3.Сглаживающий реактор отсутствует, т.к. это вызывает увеличение габаритов и веса привода, его стоимости и ухудшение динамических свойств.Структурная схема тиристорного преобразователя приведена на рис. Рисунок 4 - Структурная схема тиристорного преобразователя Среднее значение выпрямленной ЭДС преобразователя при угле управления (ЭДС холостого хода): , где-коэффициент схемы выпрямления по напряжению для трехфазной мостовой схемы.Расчетное значение сопротивления якорной цепи:
Расчетное значение индуктивности якорной цепи:
Электромагнитная постоянная времени:Момент инерции механизма: Эквивалентный момент инерции привода: Момент нагрузки холостого хода: Момент длительной максимальной нагрузки: принимаемРабота электропривода в 1 и 3 квадрантах: Электрическая машина работает в двигательном режиме, преобразователь работает в выпрямительном режиме (угол управления ). Электромеханическая характеристика разомкнутой системы ТП - двигатель при : Полученные, в результате расчетов данные сводим в таблицу 1: Таблица 1Максимальный угол управления преобразователем при работе в инверторном режиме: Электромеханическая характеристика разомкнутой системы ТП-Д при угле управления : Данные, полученные в результате расчетов, сводим в таблицу 3. Расчет и построение статических электромеханических характеристик в зонах прерывистого и непрерывного токов при различных углах управления выполняем с помощью программы РТОК, для чего в программу необходимо ввести следующие параметры: Эквивалентная индуктивность якорной цепи, Гн - 0,0037 Статические электромеханические характеристики при различных углах управления представлены на рисунке 6 Действующее значение первой гармоники выпрямленного тока в процентах от номинального тока двигателя определим при углах управления 90є (максимальное значение) и 30є (минимальное значение). Полученные значения характеризующие уровень пульсации тока, для данного двигателя приемлемы.Влияние ЭДС двигателя на работу контура тока компенсируем введением положительной обратной связи по скорости на вход тиристорного преобразователя, как показано на рис.11. В системах подчиненного регулирования электропривода с положительной компенсирующей связью по э.д.с. оптимизация контура тока осуществляется без учета обратной связи по ЭДС двигателя, что соответствует режиму работы с заторможенным двигателем Оптимизацию контура тока осуществляем без учета отрицательной связи по ЭДС двигателя, так как она скомпенсирована. С учетом параметров контура выбираем ПИ - регулятор с передаточной функцией где - постоянная времени регулятора; Передаточная функция разомкнутого контура тока: Передаточная функция замкнутого контура тока: Ожидаемые показатели работы замкнутого контура тока: - установившаяся ошибка ;полная передаточная функция замкнутого контура скорости: Ожидаемые показатели работы замкнутого контура скорости, настроенного на МО, при отработке ступенчатого управляющего воздействия: - установившаяся ошибка ; Результаты моделирования переходных процессов в контуре скорости, настроенного на модульный оптимум, при отработке ступенчатого входного воздействия, приведены в виде переходных характеристик i(t) и ?(t) на рисунке 18. Определим перерегулирование: Анализ полученных результатов моделирования показывает, что они наилучшим образом согласуются с ожидаемыми показателями работы контура. тиристорный электропривод контур ток Результаты моделирования переходных процессов в контуре
План
Содержание
Введение
1. Выбор электрооборудования, расчет параметров элементов и характеристик силовой цепи
1.1 Выбор электродвигателя. Расчет параметров
1.2 Выбор комплектного регулируемого электропривода
1.3 Определение области работы электропривода
1.4 Выбор силового трансформатора. Расчет параметров
В данном курсовом проекте рассматривается регулируемый электропривод. Регулируемым называется электропривод, который обеспечивает с заданной точностью движение исполнительного органа рабочей машины в соответствии с произвольно изменяющимся входным сигналом управления. Этот сигнал может изменяться в широких пределах по произвольному временному закону и может быть механическим или электрическим. Чаще всего входной сигнал представляет собой скорость или угол поворота оси или вала задающего устройства. Регулируемый электропривод применяется в металлообрабатывающих станках, для привода роботов и манипуляторов, в автоматических измерительных устройствах и во многих других случаях.
На рисунке 1 приведена структурная схема регулируемого электропривода. Регулируемый электропривод состоит из датчиков 1 и 5, входного и выходного сигналов, измерителя рассогласования 2, системы управления 3 и электродвигателя с механической передачей 4, который приводит в движение исполнительный орган 6 рабочей машины.
Рисунок 1 - Структурная схема электропривода
Датчики входной и выходной величин преобразуют механические величины (скорость или угол поворота вала) в электрические - входной сигнал и сигнал обратной связи . Измеритель рассогласования 2, алгебраически суммируя эти сигналы, вырабатывает сигнал рассогласования , поступающий в систему управления электродвигателем 3. Следящий электропривод по своей структуре представляет собой замкнутую систему, действующую по принципу отклонения.
Система управления 3 состоит из регулятора (усилителя) и силового преобразователя, которые обеспечивают необходимое преобразование сигнала рассогласования в напряжение , поступающее на двигатель. За счет выбора схем регулятора и преобразователя или введения корректирующих устройств обеспечивается необходимый закон изменения этого напряжения во времени при отработке входного воздействия или .
Автоматическое регулирование положения требует измерения углового перемещения рабочего органа механизма и использования устройств, задающих эти перемещения.
Электродвигатель и механическая передача 4 в соответствии с законом изменения обеспечивают перемещение исполнительного органа 6. Иногда двигатель с механической передачей называют исполнительным механизмом (сервомеханизмом).
Классификация электроприводов
По количеству и связи исполнительных, рабочих органов.
· Индивидуальный, в котором рабочий исполнительный орган приводится одним самостоятельным двигателем, приводом.
· Групповой, в котором один двигатель приводит в действие исполнительные органы РМ или несколько органов одной РМ.
· Взаимосвязанный, в котором два или несколько ЭМП или ЭП электрически или механически связаны между собой с целью поддержания заданного соотношения или равенства скоростей, или нагрузок, или положения исполнительных органов РМ.
· Многодвигательный, в котором взаимосвязанные ЭП, ЭМП обеспечивают работу сложного механизма или работу на общий вал.
· Электрический вал, взаимосвязанный ЭП, в котором для постоянства скоростей РМ, не имеющих механических связей, используется электрическая связь двух или нескольких ЭМП.
По типу управления и задаче управления
· Автоматизированный ЭП, управляемый путем автоматического регулирования параметров и величин.
· Программно-управляемый ЭП, функционирующий через посредство специализированной управляющей вычислительной машины в соответствии с заданной программой.
· Следящий ЭП, автоматически отрабатывающий перемещение исполнительного органа РМ с заданной точностью в соответствии с произвольно меняющимся сигналом управления.
· Позиционный ЭП, автоматически регулирующий положение исполнительного органа РМ.
· Адаптивный ЭП, автоматически избирающий структуру или параметры устройства управления с целью установления оптимального режима работы.
По характеру движения
· ЭП с вращательным движением.
· Линейный ЭП с линейными двигателями.
· Дискретный ЭП с ЭМП, подвижные части которого в установившемся режиме находятся в состоянии дискретного движения.
По наличию и характеру передаточного устройства.
· Редукторный ЭП с редуктором или мультипликатором.
· Электрогидравлический с передаточным гидравлическим устройством.
· Магнитогидродинамический ЭП с преобразованием электрической энергии в энергию движения токопроводящей жидкости.
По роду тока
· Переменного тока
· Постоянного тока
По степени важности выполняемых операций.
· Главный ЭП, обеспечивающий главное движение или главную операцию (в многодвигательных ЭП).
· Вспомогательный ЭП
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
