Расчет и проектирование автоматизированного тиристорного электропривода
Контрольная работа - Разное
Другие контрольные работы по предмету Разное
ль составляется из двух каскадов, это необходимо для того, чтобы сформировать сигнал, имеющий обратную зависимость по отношению к сигналу рассогласования. Для первого каскада выходное напряжение (напряжение рассогласования) определяется по формуле
,
а для второго каскада -, где и - коэффициенты усиления операционных усилителей с обратными связями. Рекомендуется изменять сигнал рассогласования в пределах от 0 до 5В и принимать , а значения U регулировать от 15В до нуля, тогда коэффициент усиления второго каскада
.
Тогда .
Коэффициент передачи СИФУ может быть определен по формуле
,
где - изменение фазы прямоугольных импульсов на выходе СИФУ (угла отпирания тиристоров ) при изменении входного напряжения на . Для нулевой схемы тиристорного преобразователя максимальное значение ,а для мостовой схемы . Значения входного напряжения рекомендуется изменять в пределах от 0 до 15 В, таким образом .
для нулевой схемы ;
для мостовой схемы
Для определение коэффициента передачи тиристорного преобразователя находится среднее значение напряжения на его выходе. Для трехфазной нулевой схемы оно определяется по формуле
,
где - это амплитудное значение фазного напряжения на вторичной обмотке трансформатора, - круговая частота питающего напряжения, - угол отпирания тиристоров. В нулевой схеме регулируется в пределах от 30 до 150 эл.град.
Для трехфазной мостовой схемы тиристорного преобразователя среднее значение напряжения находится по формуле
,
А значение углов отпирания тиристоров регулируют в пределах от 60 до 120 эл.град.
Таким образом, наибольшее значение напряжения на выходе тиристорного преобразователя для нулевой схемы достигается при =30 эл.град, а для мостовой схемы - при =60 эл.град и требуемое значение может быть найдено как при нулевом угле отпирания тиристоров.
Минимальные напряжения на выходе тиристорных преобразователей достигаются при максимальных углах отпирания тиристоров.
При расчете тиристорного преобразователя необходимо построить график зависимости среднего напряжения от углов отпирания тиристоров , указать на нем значения и определить максимальные углы отпирания тиристоров .
Значение коэффициента передачи тиристорного преобразователя определяется из выражения
Тиристорный преобразователь, с точки зрения теории автоматического управления является сложным импульсным звеном, однако с некоторым допущением его передаточную функцию можно представить в виде апериодического звена первого порядка с постоянной времени -
.
Коэффициент передачи тахогенератора определяется по формуле
,
где - номинальные напряжение и ток, - сопротивление якорной цепи, - номинальная частота вращения тахогенератора.
Таким образом, передаточная функция разомкнутого электропривода описывается выражением
.
5. Построение логарифмических частотных характеристик разомкнутого электропривода
Для построения частотных характеристик электропривода подставим в передаточные функции вместо оператора Лапласа р комплексное число , где - мнимая единица, - круговая частота. В итоге получается комплексное число, которое можно представить в виде:
,
где U() и V() - вещественная и мнимая части, - амплитудно-частотная характеристика, - логарифмическая амплитудно-частотная характеристика, -фазовая частотная характеристика.
Рассматриваемую передаточную функцию разомкнутого электропривода можно представить в виде произведения передаточных функций типовых звеньев апериодического первого порядка и апериодического второго порядка. Причем апериодическое звено второго порядка можно представить в виде двух последовательно соединенных апериодических звеньев второго порядка.
.
Для построения ЛАЧХ передаточной функции рассчитаем все частоты сопряжения составляющих функций и найдем их логарифмы. До первой частоты сопряжения проводится горизонтальная прямая на уровне и в каждой частоте сопряжения изменяют наклон характеристики в дополнение к существующему, при этом каждое апериодическое звено первого порядка изменяет наклон на -20 дБ/дек.
ФЧХ получаются путем суммирования характеристик составляющих, при этом операцию суммирования можно осуществлять геометрически или аналитически.
. Построение желаемой ЛАЧХ
Желаемой называется такая ЛАЧХ системы, которая соответствует требуемым параметрам переходного процесса. Для построения желаемой ЛАЧХ находят минимальную частоту сопряжения по формуле
,
где - коэффициент, зависящий от допустимого перерегулирования (при заданном перерегулировании 10...15% - ); .
Через полученную частоту сопряжения симметрично проводят среднечастотный участок с наклоном -20дБ/дек шириной 1,6...2,0 дек. Слева от среднечастотного участка строится низкочастотный, справа - высокочастотный. Низкочастотный участок образуется путем соединения среднечастотного участка с исходной ЛАЧХ прямыми с наклонами -20, -40 и -60дБ/дек. Высокочастотный участок мало влияет на вид переходного процесса, поэтому для упрощения корректирующих звеньев его рекомендуется проводить параллельно исходной некорректированной системе.
Устойчивость рассматриваемого замкнутого электроприво