Система управления электроприводом
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
еля, учитывающее падение напряжение на вентилях и проводах:
где DU=2В - прямое падение напряжения на вентиле,
n - число последовательно включенных вентилей, проводящих ток в один и тот же момент времени.
.
Тогда требуемая постоянная времени электрической цепи будет равна:
.
Определяем требуемую индуктивность сглаживающего дросселя:
,
,
- индуктивность якоря двигателя, определяется по формуле Уманского-Линвиля,
где - коэффициент пропорциональности, - для машин с компенсационной обмоткой;
- число пар полюсов, ;
- номинальная частота вращения, .
.
Требуемая индуктивность сглаживающего дросселя:
.
4. Определение расчетных параметров силовой цепи.
Расчетная индуктивность цепи выпрямленного тока:
.
Расчетное сопротивление цепи выпрямленного тока:
где Rп - сопротивление перекрытия вентилей:
.
где m - пульсность схемы, m = 6.
Rяц = 20,0885 + 0,61 + 0,022 + 0,303 = 1,112 Ом.
Тогда электромагнитная постоянная времени:
.
3. Проектирование системы управления электроприводом
3.1 Сравнение возможных вариантов и выбор способа (закона) управления и структуры СУЭП
Реверсирование двигателя начинается с изменения знака напряжения задания скорости, которое вызывает уменьшение напряжения UУ и изменения знака задания тока UЗТ является сигналом начала переключения комплектов тиристоров. Угол открывания a1 увеличивается, ЭДС уменьшается, уменьшается ток якоря до нуля. Закрывание тиристоров фиксируется датчиком проводимости вентилей (ДПВ). При получении сигналов с ДПВ логическое переключающее устройство (ЛПУ) запрещает подачу импульсов на тиристоры обоих комплектов, т.е. размыкает ключ Кл1 и одновременно начинает отсчитывать временную паузу. После ее окончания ЛПУ формирует разрешение на подачу открывающих импульсов на тиристоры комплекта КВ2 (замыканием Кл2), одновременно и на переключение переключателя характеристик (ПХ). Переключение ПХ приводит к изменению полярности напряжения UУ на входе СИФУ. С этого момента на комплект КВ 2 начинают подаваться открывающие импульсы, обеспечивающие работу комплекта в инверторном режиме. Так как ЭДС якоря больше прикладываемой ЭДС, то ток якоря протекает в обратном направлении, двигатель переходит в генераторный режим, осуществляя рекуперативное торможение с отдачей энергии в сеть.
Для регулирования в верхней части диапазона при значении скорости выше основной необходимо воздействовать на поток. Поэтому требуется регулировать напряжение на обмотке возбуждения двигателя. Так как напряжение питания обмотки 220В, то выбираем однофазный нереверсивный полууправляемый преобразователь.
Выберем функциональную схему системы. В соответствии с техническим заданием необходимо обеспечить двухзонное регулирование по цепи возбуждения в пределах , что требует 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 специального регулятора, 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.
В системе двухзонного регулирования (рисунок 3.1) двигатель М питается от тиристорного преобразователя (ТП), а его обмотка возбуждения - от тиристорного возбудителя (ТВ). Система управления электроприводом включает в себя две взаимосвязанные системы: а) воздействующую на напряжение ТП систему регулирования скорости с регулятором РС и подчиненным контуром регулирования тока якоря с регулятором РТЯ; б) систему регулирования ЭДС с регулятором РЭ и подчиненным контуром регулирования тока возбуждения с регулятором РТВ.
Подчиненный контур регулирования тока возбуждения (ДТВ), причем на входе РТВ по каналу обратной связи предусмотрен фильтр с постоянной времени Тф, образованной резисторами Rт.в. и Rт.в. и конденсатором Ст.в. Входным сигналом для контура тока возбуждения является выходное напряжение регуляторов ЭДС. На входе РЭ сравниваются постоянное значение задающего напряжения Uз с напряжением датчика ЭДС ДЭ. Этот датчик представляет собой суммирующий усилитель, на один вход которого через фильтр, образованный резисторами R1 и R1 и конденсатором С1, подается напряжение Uд.н. датчика напря?/p>