Проект системы подчиненного управления электроприводом постоянного тока независимого возбуждения
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
ОГЛАВЛЕНИЕ
Аннотация
.Исходные данные, расчет параметров двигателя
.Выбор тиристорного преобразователя и расчет его параметров
.Структурная схема, определение расчетных параметров и синтез регуляторов, модель системы и графики п.п
.Двухконтурная схема с учетом ЭДС двигателя
.Двухконтурная схема с учетом зазора и упругости
.Позиционная система
.Двухзонная система регулирования
.Расчет датчика ЭДС
.Индивидуальное задание
.Разработка принципиальной схемы, выбор защиты и расчет установок, блокировки и сигнализации
Библиографический список
АННОТАЦИЯ
Рассчитана и спроектирована система подчиненного управления электроприводом постоянного тока независимого возбуждения. В проекте приводятся структурные и принципиальные схемы силовой части системы, регуляторов, релейно-контакторная схема системы, приведены структурные схемы для расчета переходных процессов с использованием пакета программ Vissim 5.0. Показаны графики переходных процессов для двухконтурной, позиционной, двухмассовой систем, а также системы двухзонного регулирования скорости. В индивидуальной части мной былоисследовано влияние величины J2на статические и динамические характеристики системы.
1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
Исходные данные приведены в таблице 1.
Таблица1 - Исходные данные.
J2/J1C12??Регулятор скорости(РС)Регулятор положения(РП)159Мн0,2 радПИПараболический
Для расчетов примем двигатель постоянного тока независимого возбуждения типа ДП-12[5]. Основные данные двигателя сведены в таблицу2.
Таблица2 - Паспортные данные двигателя ДП-12
Номинальная мощность Рн, кВт Номинальное напряжение Uн, В Номинальный ток Iн, А Номинальная частота вращенияnн, об/мин Момент инерции якоряJ1, кгм2 Число пар полюсов рn Сопротивление якорной цепи при 20С(Rя + Rдп)20,Ом Сопротивление обмотки возбуждения при 20СRв20, Ом Число витков обмотки возбуждения (на полюс)Wв Номинальный ток возбужденияIвн, А Номинальное напряжение возбужденияUвн, В Магнитный поток на полюс Ф, мВб3 220 17,5 1200 0,05 2 1,43 260 1800 0,65 220 4,6
Приведём сопротивление обмоток к температуре 75С:
Ом,
Ом.
Номинальная угловая скорость двигателя:
Определим индуктивность якорной обмотки по формуле Уманского-Линвилля:
Гн,
где k = 0,6 - для двигателей без компенсационной обмотки.
Определим коэффициент передачи двигателя:
Определим номинальный момент двигателя:
Определим скорость идеального холостого хода:
Примем также в качестве исходных данных:
Максимальная скорость во второй зоне:
Пусковой ток:
Пусковой момент:
Сведём все рассчитанные значения в таблицу 3.
Таблица 3 - Рассчитанные параметры двигателя
ОмОмГн1/(В•с)Н•мН•мрад/с1,743170,030,66326,452,8146
. ВЫБОР ТИРИСТОРНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ И РАСЧЁТ ЕГО ПАРАМЕТРОВ
Условия выбора тиристорного преобразователя:
.
Выбираем преобразователь типа КТЭУ-25/220-132 22-УХЛ9 [2] с номинальными параметрами Idн= 25A, Udн = 230 B для однодвигательного привода, реверсивный, с изменением полярности напряжения на якоре, с двухзонной системой регулирования скорости.
Преобразователь допускает перегрузку в течение времени:
% перегрузкивремя, с75601001512510
Считая, что двигатель работает с перегрузкой только в режиме пуска, определим из уравнения движения время пуска, приняв, что пуск осуществляется с постоянным ускорением до максимальной скорости при Мп= 2,5•Мн и Мс= Мн
т.е. выбранный преобразователь перегрузку выдерживает с запасом.
СИФУ преобразователя имеет косинусоидальное опорное напряжение. Управление мостами раздельное.
Преобразователь подключается к сети через двухобмоточный трансформатор ТСП - 10/0,7 УХЛ4 [2], параметры которого приведены в табл. 4.
Таблица 4- Паспортные данные трансформатора ТСЗП-100/0,7-УХЛ4
Тип ТрансформатораS1U1Uk%U2?PкзI2Тип соединениякВАВ-ВВтА-ТСЗП-100/0,7-УХЛ47,30,384,720532020,5D/Y -11
Определение параметров трансформатора по его паспортным данным:
Полное сопротивление фазы трансформатора:
В, А,
Активное сопротивление фазы трансформатора:
Индуктивное сопротивление фазы трансформатора:
Полное активное сопротивление якорной цепи:
= 2,34 Ом,
где -сопротивление, определяющее коммутационное падение напряжения в преобразователе;
mв- число пульсаций выпрямленного напряжения преобразователя за период, в нашем примере mв=6.
Необходимая индуктивность для сглаживания пульсаций выпрямленного тока определяется по формуле:
,
где
uп= 0,25- относительная величина первой гармоники выпрямленного напряжения для трёхфазных мостовых схем;
iп= [0,02…0,15]- допустимое действующее значение переменной составляющей выпрямленного тока в относительных единицах (меньшие значения - для двигателей большей мощности), примем в расчёте iп= 0,12;
wв- частота пульсаций выпрямленного тока, определяемая из выражения:
wв= 2pfсmв= 2p506 = 1884 рад/с.
В результате подстановки получаем:
Индуктивность якорной цепи:
Так как индуктивность якорной цепи больше необходимой для сглаживания пульсаций, то дополнительного сглаживающего дросселя