Расчет силовой части электропривода постоянного тока. Изучение процесса выбора силового согласующего трансформатора для тиристорного электропривода. Определение электромеханических характеристик электропривода. Анализ данных по силовым трансформаторам.
САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ВОДНЫХ КОММУНИКАЦИЙ Дисциплина: «Системы управления электропривода» Системы управления электропривода: Методические указания к курсовому проекту тиристорного электропривода постоянного тока. Предназначены для студентов электротехнического факультета, обучающихся по специальности 180400 Электропривод и автоматика промышленных установок и технологических комплексов. Содержат материалы по проектированию электроприводов постоянного тока с тиристорными преобразователями, выбору элементов, синтезу системы подчиненного регулирования и технической реализации элементов системы управления, а также различные справочные данные.Курсовой проект должен состоять из пояснительной записки объемом не более 25 страниц текста, графиков и схем. Все расчеты должны производиться в системе единиц СИ. В пояснительной записке должны быть отражены ответы на следующие вопросы.Электропривод постоянного тока состоит из силовой части, системы управления и датчиков. Силовая часть электропривода состоит из электродвигателя постоянного тока, тиристорного преобразователя переменного напряжения в постоянное напряжение с согласующим трансформатором, механического преобразователя - редуктора, к валу которого присоединен исполнительный механизм. В электроприводе используются датчики тока и скорости, сигналы с которых поступают в систему управления электропривода.Перед выбором мощности трансформатора необходимо выбрать тип тиристорного преобразователя. напряжение на первичной обмотке было равно напряжению сети 380/220 Вольт, а напряжение на вторичной обмотке трансформатора было больше или равно напряжению на фазных выводах тиристорного моста. Рассчитывается среднее значение напряжения на выводах постоянного тока тиристорного преобразователя при угле управления где =1,1-1,15 - коэффициент, учитывающий возможное понижение напряжения сети; Рассчитывается мощность трансформатора для питания тиристорного преобразователя где - коэффициент использования трансформатора, равный отношению мощности трансформатора к мощности тиристорного преобразователя. Рассчитывается максимальное значение э.д.с. тиристорного преобразователя, соответствующее углу управления где - коэффициент схемы тиристорного преобразователя по напряжению, равный отношению среднего значения выпрямленного напряжения к действующему значению фазного напряжения вторичной обмотки трансформатора;Сглаживающий дроссель выбирается таким образом, чтобы обеспечить заданную амплитуду пульсаций выпрямленного тока, а также заданную зону гранично-непрерывного выпрямленного тока преобразователя. Рассчитывается постоянная электродвигателя где - номинальное напряжение якоря электродвигателя; Сопротивление якоря определяется по справочным данным на электродвигатель. Номинальная угловая скорость вращения через номинальную частоту вращения определяется по формуле По значению угловой скорости вращения якоря , с которой преобразователь работает наибольшее время, рассчитывается напряжение на якореТиристоры выбираются по среднему значению тока, протекающего по ним, и максимальному значению напряжения, прикладываемого к ним в обратном направлении. Рассчитывается среднее значение тока, протекающего по тиристоруСтруктурная схема системы подчиненного управления зависит от числа контролируемых координат объекта управления и имеет соответствующее число вложенных контуров. Соответственно, система управления имеет два контура регулирования.Электродвигатель содержит два звена, охваченных внутренней обратной связью. Первое звено электродвигателя представляет собой его электрическую часть; оно имеет апериодическую передаточную функцию Это звено имеет передаточную функцию следующего видаПреобразователь можно представить в виде двух звеньев, соединенных последовательно: силовой части и системы импульсно-фазового управления. Полагается, что силовая часть преобразователя и система импульсно-фазового управления являются апериодическими звеньями первого порядка. Данное апериодическое звено имеет постоянную времени, равную сумме постоянных времен силовой части преобразователя и системы импульсно-фазового управления. Инерция системы управления преобразователем обусловлена наличием RC-фильтра, имеющего постоянную времени , равную 0,005-0,01 сек. Силовая часть преобразователя имеет инерционность, обусловленную запаздыванием импульсов управления.Коэффициент обратной связи по току вычисляется по формуле , где - коэффициент кратности пускового тока, показывающий, во сколько раз пусковой ток превышает номинальный. Так как внутренняя обратная связь по скорости имеет существенно меньшее быстродействие по сравнению с быстродействием контура тока, то ее влиянием на динамические свойства данного контура можно пренебречь.Для ограничения максимального значения тока на входе контура тока необходимо предусмотреть соответствующее нелинейное звено.
План
Содержание
1. Содержание и объем проекта
2. Расчет силовой части электропривода постоянного тока
2.1 Состав электрооборудования электропривода постоянного тока
2.2 Выбор силового согласующего трансформатора для тиристорного электропривода
2.3 Выбор сглаживающего дросселя
2.4 Выбор тиристоров преобразователя
3. Расчет параметров подчиненной системы управления
3.1 Расчет параметров электродвигателя как звена структурной схемы
3.2 Расчет параметров тиристорного преобразователя как звена структурной схемы
