Электропривод постоянного тока
Контрольная работа - Физика
Другие контрольные работы по предмету Физика
Министерство образования Российской Федерации
Дальневосточный государственный технический университет
им. В.В. Куйбышева
Кафедра автоматизированного управления техническими системами
Практическое задание №1
По дисциплине "Системы управления электроприводами"
Выполнил студент гр. Э-7841
Жиленков П.Ю
Принял доцент
Бункин П.Я.
Владивосток 2010
ЗАДАНИЕ № 1. Расчёт параметров и характеристик разомкнутой системы тиристорного электропривода постоянного тока
Определение параметров ТП
Максимальная величина ЭДС Ed0, соответствующая нулевому значению угла управления,
, Ed0=274 В (1.1)
Исходные данные:
Таблица 1
ВариантРН, КвтUН, ВIН, АnН, об/минGD2, кгм2rоя, Омrдп, Омrсо, ОмСхема выпрям.Uк %Pм 1122057,315000,560,1390,060,0063М4,52,8
Таблица 2
Схема выпрямленияpnТрёхфазная мостовая2,341,050,1817620,24
где Uн - номинальное напряжение двигателя; kн = 1,1 - коэффициент, учитывающий возможное снижение напряжения сети; kт = 1,1 - коэффициент, учитывающий падение напряжения в сопротивлениях преобразователя; ?Uв =2 В - падение напряжения в открытом тиристоре; n - число последовательно соединённых тиристоров (табл. 2); ?мин = 10 - минимальный угол управления.
Номинальная ЭДС фазы вторичной обмотки трансформатора
2ф = Ed0 / kсх, E2ф =274/2,34=117,09 В (1.2)
где kсх - коэффициент схемы выпрямления.
Максимальная мощность цепи постоянного тока
d0 = Ed0 Iн. Pd0 =274•57,3=15700,2 Вт (1.3)
Типовая мощность силового трансформатора
т = ks Pd0. Sт=1,05•15700,2 =16482 Вт (1.4)
Номинальный ток вторичной обмотки трансформатора
2н = ki Iн. I2н=0,817•57,3=46,8 А (1.5)
Индуктивное сопротивление фазы трансформатора
(1.6)
где uк% - напряжение короткого замыкания трансформатора в процентах.
Активное сопротивление фазы трансформатора
, (1.7)
где pм - потери в меди трансформатора в процентах.
Индуктивность цепи якоря, необходимая для ограничения пульсаций тока на уровне 0,05 Iн
, (1.8)
где eп - относительная величина пульсаций выпрямленного напряжения (действующее значение основной гармоники) при ? = 90,
; (1.9)
p - пульсность схемы выпрямления; ? = 314 рад/с - угловая частота сети.
Основные показатели выпрямительных схем приведены в табл. 2.
Активное сопротивление якоря двигателя
. (1.10)
Здесь коэффициент 1,24 учитывает превышение температуры обмоток на 60С, а последнее слагаемое определяет сопротивление щёточного контакта. Активное сопротивление цепи якоря электропривода
(1.11)
Индуктивность сглаживающего реактора
,, (1.12)
где 0,003Гн - индуктивность якоря двигателя; pп = 2 - число пар полюсов двигателя.
Гн
Электромагнитная постоянная времени электропривода
(1.13)
Коэффициент передачи двигателя
. (1.14)
Коэффициент передачи ТП
, (1.15)
где Eом = 10 В - амплитуда опорного напряжения СИФУ.
Электромеханическая постоянная времени электропривода
тиристорный электропривод ток двигатель
=0,1•0,53•0,772=0,075сек (1.16)
где - суммарный момент инерции двигателя и механизма. Момент инерции двигателя
, кгм2
Расчёт переходных процессов производится по структурной схеме разомкнутой системы, представленной на рис. 1. Здесь Tm - постоянная времени ТП, которую можно принять равной 0,005 с.
Рис. 1. Структурная схема разомкнутой системы
Требуется рассчитать реакции тока и скорости для двух случаев:
.Ступенчатого изменения входного сигнала Uу при статическом токе Ic = 0. Величина входного напряжения определяется по формуле
. (1.17)
Этому значению входного напряжения соответствует установившаяся величина скорости
=1,1•27,4•0,77=23,2 рад/с (1.18)
Рис. 2. Структурная схема разомкнутой системы в числовом виде
Рис.3. Кривая тока переходного процесса при Ic = 0 и ступенчатом воздействии задающего сигнала
Рис.4. Кривая скорости переходного процесса при Ic = 0 и ступенчатом воздействии задающего сигнала
2. Ступенчатое изменение нагрузки при Uу = 0, и Ic = Iн.
Рис.5. Кривая тока переходного процесса при Uу=0 и ступенчатом изменении нагрузки
Рис.6. Кривая скорости переходного процесса при Uу=0 и ступенчатом изменении нагрузки
. Механические характеристики рассчитываются в предположении, что ток якоря непрерывен. В этом случае уравнение скоростной характеристики
(1.19),
(1.20).
Здесь w0 - скорость идеального холостого хода.
а) w0 = wн=157 рад/с
б) w0 = wн/2=78,5 рад/с
Рис. 7. Электромеханические характеристики а) при Uу1=7,44В б) при Uу2=3,7 В