Проект системы подчиненного управления электроприводом постоянного тока независимого возбуждения
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
?кнутой системы
5. АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ УПРУГОСТИ И ЗАЗОРА
Анализ влияния упругости и зазора в передаче проведём с использованием структурной схемы, изображенной на рисунке 17.
Рис.17. Структурная схема системы подчиненного регулирования двухмассовой системы с учетом упругости и зазора
Все параметры расчётной структурной схемы определены ранее.
Графики переходных процессов в двухмассовой электромеханической системе (ЭМС) с зазором и упругостью и динамические электромеханические характеристики при работе вхолостую и под нагрузкой изображены на рисунках 18-21.
В двухмассовой ЭМС в начальный момент времени вторая масса движется вниз, а двигатель начинает разгоняться в противоположенную сторону. При закрытии зазора и возникновении упругого момента вторая масса начинает разгоняться вверх, двигатель же тормозиться и кратковременно переходит в четвертый квадрант. Далее привод разгоняется с колебаниями по амплитуде вокруг заданного момента. Наличие зазора и упругости значительно увеличивает динамические нагрузки в механической части привода. Снизить нагрузки можно путем уменьшения ускорения в зазоре, т.е. на время выбора зазоров уменьшить задание, а затем разгоняться до номинальной скорости. При работе под нагрузкой возникает ошибка в отработке сигнала задания на скорость, связанная с ограничением ЭДС преобразователя на уровне Еd0итока якоря на уровне пускового.
Рис. 18 Переходные процессы в двухмассовой ЭМС с зазором и упругостью при Мс=0
Рис. 19 Динамическая характеристика системы с зазором и упругостью при Мс=0
Рис. 20 Переходные процессы в двухмассовой ЭМС с зазором и упругостью при Мс=Mн
Рис. 21 Динамическая характеристика системы с зазором и упругостью при Мс=Mн
6. ТРЁХКОНТУРНАЯ ПОЗИЦИОННАЯ СИСТЕМА
При проектировании позиционной системы следует обратить внимание на отработку заданных перемещений без перерегулирования и с минимальным дотягиванием. Расчетная схема позиционной системы изображена на рис.22.
Рис.22. Расчетная схема позиционной системы.
В позиционной системе вместо ПИ-регулятора скорости будем использовать П-регулятор. Для исследования спроектированной системы зададим среднее перемещение. Для этого по графикам переходных процессов в двухконтурной системе выберем скорость w1 ? 0,9wн= 0,9125,6 = 113 рад/с. Если считать ускорения разгона и торможения одинаковыми, то перемещение равно
.
Время можно определить из уравнения движения:
Отсюда имеем:
Sср = 113 • 1,71 =193 рад.
Коэффициент обратной связи по положению тогда будет равен:
Передаточная функция параболического регулятора положения
При моделировании целесообразно пользоваться зависимостью:
Uвыхрп= f(Uвхрп);
Передаточная функция регулятора положения определена с целым рядом упрощений в контуре тока и скорости, поэтому для получения нужного качества регулирования оказалось необходимым скорректировать полученную зависимость между входным и выходным напряжениями регулятора положения.
Переходные процессы ? =f(t),I=f(t), S = f(t) и Еп=f(t)при отработке перемещения S=193 радиан представлены на рис. 23.
Рис. 23 Переходные процессы в позиционной системе
Время отработки перемещения - 6 с. Перерегулирование отсутствует.
. ДВУХЗОННАЯ СИСТЕМА РЕГУЛИРОВАНИЯ
Структурная схема системы управления полем двигателя изображена на рисунке 24.
Рис. 24. Структурная схема с регулятором магнитного потока.
Определим параметры структурной схемы.
Индуктивность обмотки возбуждения без учёта вихревых токов [1]:
где pn= 2 - число пар полюсов;
s= 1,2 - коэффициент рассеяния обмотки главных полюсов;
Wв= 1800 - число витков на полюс независимой обмотки возбуждения.
Индуктивность обмотки возбуждения рекомендуется определять при Ф = Фmin, тогда при увеличении магнитного потока запас по фазе будет увеличиваться [6].
Рис. 25 Кривая намагничивания
В районе точки 0,5Фн:
DФ= 0,009Вб, DIв= 0,091A.
Постоянные времени обмотки возбуждения:
Принимаем Твт= 0,1Тв , тогда Твт= 0,0275с.
Суммарная постоянная времени обмотки возбуждения
Коэффициент передачи тиристорного возбудителя квп определим из условия необходимой форсировки магнитного потока [6]:
где
Считаем, что темп разгона во второй зоне должен быть такой же, как и в первой зоне:
Тогда требуемый коэффициент форсировки будет равен:
Коэффициент форсировки возбудителя:
Из условия b= bтр можем найти Edo:
Edo= bRвIвном= 1,033170,65 = 212 В.
При питании трёхфазной мостовой схемы выпрямителя от сети 220 В через реактор можно получить напряжение
Edo= 1,35220= 297 В,
т.е. необходимая форсировка обеспечивается. В этом случае получим:
Примем постоянную времени тиристорного возбудителя Твп= 0,01 с.
Передаточная функция регулятора магнитного потока
где
Коэффициент пропорциональной части регулятора:
Для моделирования передаточную функцию регулятора целесообразно представить в виде: