Проект системы подчиненного управления электроприводом постоянного тока независимого возбуждения
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
Следует иметь в виду, что kф- коэффициент, зависящий от насыщения магнитной системы машины. Поэтому при моделировании используется зависимость Ф= f(Iв) в виде, изображенном на рисунке25.
Расчётная структурная схема контура ЭДС представлена на рис. 26, где замкнутый контур магнитного потока представлен передаточной функцией:
Рис.26.Расчётная структурная схема контура ЭДС.
Для определения найдём Еном:
Еном = Uн - IнRа = 220 - 17,5 1,74 = 190 В.
Отсюда:
Коэффициент обратной связи по ЭДС будет равен:
Постоянная времени якоря двигателя:
Контур ЭДС настраивается на модульный оптимум. В этом случае передаточная функция регулятора ЭДС описывается интегральным звеном:
Следует иметь в виду, что коэффициент пропорциональной части передаточной функции регулятора скорости зависит от магнитного потока:
поэтому при работе во второй зоне в контур скорости вводится коррекция. Сигнал обратной связи по ЭДС двигателя снимается с датчика ЭДС.
Полученные в результате расчётов параметры регуляторов сведены в таблицу5.
Таблица 5 - Результаты расчетов параметров регуляторов
ТвТвтТв?kрфkпвТяcсc--C0,2750,02750,30310,529,70,0172kфkофТифТв?номkеkоэВб/АВ/Вбсс--0,0070821740,002890,1773290,0421
Общая структурная схема двухзонного регулирования скорости двигателя постоянного тока с независимым возбуждением представлена на рис. 27.
Рис.27. Структурная схема двухзонного регулирования.
Графики изменения потока при пуске во вторую зону и торможении вхолостую и под нагрузкой представлены на рис. 28 и рис. 31. Графики процессов I=f(t), Еп=f(t)и ?=f(t) и динамические характеристики ?=f(I,t)при пуске во вторую зону и торможении вхолостую и с нагрузкой приведены на рис. 29-30 и рис. 32-33.
Рис. 28 График изменения потока при работе во второй зоне вхолостую
сигнализация структурный силовой регулятор
Рис. 29 Переходные процессы в системе двухзонного регулирования при Мс=0
Рис. 30 Динамическая механическая характеристика двухзонного регулировании при Мс=0
Рис. 31 График изменения потока при работе во второй зоне под нагрузкой
Рис. 32 Переходные процессы в системе двухзонного регулирования при Мс=Mн
Рис. 33 Динамическая механическая характеристика двухзонного регулировании при Мс=Mн
Анализируя графики переходных процессов (рис. 28 и рис.31) в системе двухзонного регулирования, можно сделать вывод о недостаточном быстродействии контура потока и, как следствие, контура ЭДС, т. е. несоответствии его настройке на модульный оптимум. Это меньше проявляется при пуске с нагрузкой, т. к. процесс разгона происходит медленнее, чем без нагрузки. Однако при торможении с нагрузкой, когда скорость уменьшается более интенсивно, чем при работе вхолостую, имеем, наоборот, более явное проявление описанного выше свойства контура потока. Подобное несоответствие теории объясняется погрешностями при расчёте параметров регуляторов контура, ограничением значения ЭДС возбудителя Епв и большой инерционностью обмотки возбуждения.
8. РАСЧЁТ ДАТЧИКА ЭДС
Сигнал обратной связи по ЭДС двигателя снимается с датчика ЭДС, функциональная схема которого представлена на рисунке34.
Рис.34. Реализация датчика ЭДС
Номинальная ЭДС двигателя составляет 211В. Примем, что при этой ЭДС на выходе датчика ЭДС Uоэ= 8 В.Тогда коэффициент передачи датчика ЭДС:
При максимальном значении ЭДС на холостом ходу 277 В, на выходе датчика ЭДС будет значение:
Uоэ = 0,0447 277 = 12,4 В.
Максимальное падение напряжения в цепи якоря
.
Датчик тока должен иметь два выхода, один выход для реализации обратной связи по току. При токе 35 А на выходе датчика тока в этом случае должно быть 10 В. Второй выход для реализации датчика ЭДС. При падении напряжения DU = 81,9 В на выходе датчика ЭДС получим:
Это напряжение можно получить на делителе Rд (см. рис.34).
Суммарное напряжение на выходе датчика ЭДС:
Uвх дэ= UU + UI= 81,9-3,66 = 78,2 В.
Определим настроечные параметры резисторов и конденсаторов датчика ЭДС. Предыдущие расчёты велись из условия, что напряжения UU и UI через датчик ЭДС передаются с одинаковым коэффициентом усиления, равным единице. Поэтому R3 = R1 = R2. Имеем далее:
где = 0,0128 с.
Примем С1= 5 мкФ и R11= R12= 0,5 R1,
тогда
R11 = R12 = 5,1 кОм.
Примем сопротивление Rд равным 4,5 кОм.
Сведём настроечные параметры резисторов и конденсаторов датчика ЭДС в таблицу 6.
Таблица 6 - Параметры резисторов и конденсаторов датчика ЭДС
R11R12R2R3RдС1кОмкОмкОмкОмкОммкФ5,15,110,210,24,55
9. ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ
В качестве индивидуального задания предложено оценить влияние величины J2на статические и динамические характеристики системы. Учтём при моделировании, что изменение J2 влечёт за собой изменение Tм.
Графики переходных процессовI=f(t), Еп=f(t)и ?=f(t) и динамическая скоростная характеристика при работе с Мс=Мн с уменьшенным в 3 раз относительно настроечного значением J2 (J2=8 кг•м2) изображены на рис. 35 и рис. 36соответственно, с увеличенным в 3 раз J2 (J2=72 кг•м2) - на рис. 37 и рис. 38.
Рис. 35 Переходные процессы в замкнутой системе при уменьшении J2в 3 раза
Рис. 36 Динамическая характе?/p>