Система управления электроприводом
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
?ехнического задания:
.обеспечение диапазона регулирования скорости ;
.требуемый статизм характеристик: ;
.суммарная допустимая погрешность: ;
.при регулирование при постоянстве мощности;
.точность поддержания заданной скорости;
.точность позиционирования, погрешность слежения, ошибка слежения;
.пуск и торможение без нагрузки;
.постоянство ускорения и замедления при пуске, торможении, и изменении скорости;
.режим работы привода до 40 вкл./час;
.простота и надежность управления;
.гибкость управления;
.минимальные массогабаритные показатели;
.удобство наладки и диагностики;
.удобство обслуживания;
.минимальная стоимость;
.защита от радиопомех.
1.4 Выбор принципиальной схемы главных цепей и структурной электрической схемы системы
Для управления электродвигателем выбираем управляемый мостовой трехфазный выпрямитель. В данной схеме применяются токоограничивающие реакторы, которые включены в сеть переменного тока.
Для регулирования в верхней части диапазона при значении скорости выше основной необходимо воздействовать на поток. Поэтому требуется регулировать напряжение на обмотке возбуждения двигателя. Напряжение питания обмотки 220В, таким образом, выбираем однофазный нереверсивный полууправляемый выпрямитель, так как он дешевле полностью управляемого, а также не требуется шунтирующий контур обмотки возбуждения.
Выберем функциональную схему системы. Так как в нашем случае требуется регулирование скорости выше номинальной то необходимо обеспечить по цепи возбуждения, т.е. требуется построение системы с двухзонным регулированием скорости. В первой зоне должно осуществляться регулирование скорости до номинального значения при постоянстве момента. Во второй зоне скорость должна регулироваться от номинальной до максимальной с ослаблением потока возбуждения, т.е. должно поддерживаться постоянство мощности. Таким образом, необходимо построить систему управления, которая содержит два канала управления: первый - по цепи якоря, второй - по цепи возбуждения двигателя. На первом участке система должна обеспечить Ф=Фн =const. На втором участке e = eн = const, т.е. система должна обеспечить поддержание заданного номинального значения ЭДС при изменении скорости и потока возбуждения.
В замкнутой системе регулирования скорости переход от режима регулирования напряжения к режиму регулирования потоком возбуждения обеспечивается за счет того, что на скоростях выше основной с помощью регулятора ЭДС, воздействующего на цепь возбуждения, поддерживается равенство ЭДС двигателя номинальному значению. Поскольку ЭДС двигателя есть eд = cдФw в условиях, когда eд = Ед = const, а значение w задается входным сигналом, поток возбуждения будет изменяться пропорционально скорости двигателя.
2. Выбор системы электропривода
2.1 Определение параметров главных цепей
. Выбор тиристоров.
Выбор тиристоров производится по среднему значению тока, протекающего через вентиль.
Рассчитаем среднее и действующее значение тока , протекающего через прибор, для режима работы с максимальной загрузкой по току:
;
.
Для номинального режима работы , а условия охлаждения соответствуют номинальным, если при естественном охлаждении максимальная температура воздуха .
Выбираем тип прибора и охладитель по условию:
(2.1)
где Кзрi - коэффициент запаса по току в рабочем режиме (1,25…1,65),
Кзо - коэффициент запаса, учитывающий отклонения режима работы и условий охлаждения от номинальных (0,8…1,2),
ITAV.m - максимально допустимый средний ток через тиристор при заданных условиях охлаждения, А.
Принимаем Кзо=0,9. Приняв Кзрi=1,25, по условию (2.1) получаем:
.
Из справочника [4, с. 179] по силовым полупроводниковым приборам предварительно выбираем тиристор Т 132-40 с типовым охладителем О231-80, с параметрами ITAV.m = 19 А при естественном охлаждении и Та =40С.
2. Выбор анодных реакторов.
Индуктивность анодного реактора определим по напряжению короткого замыкания равному (0,05-0,06)U1.
,
.
Выбираем из справочника [3, с. 122, разд. 23, табл. 23.271] анодный реактор типа РТСТ-41-1,01УЗ со следующими параметрами:
- номинальная индуктивность фазы;
- активное сопротивление обмоток;
- номинальное линейное напряжение питающей сети;
- номинальная сила фазового тока.
3. Выбор сглаживающего дросселя.
Выбор сглаживающего дросселя, включенного последовательно с якорем двигателя, производиться для обеспечения непрерывности тока двигателя на всем диапазоне изменения ЭДС преобразователя, а также ограничения пульсаций тока, которые ухудшают коммутацию в двигателе и увеличивают его нагрев.
Определяем требуемую постоянную времени электрической цепи:
,
где - постоянный коэффициент схемы выпрямителя, - для трехфазной схемы [5, с. 47];
- максимальное значение граничного тока:
,
где - абсолютное значение граничного тока:
,
где - базовое значение тока:
,
где - максимальное значение анодного напряжения:
.
п - активное сопротивление якорной цепи в граничном режиме:
, .
- активное сопротивление силового преобразоват