Автоматизация электропривода буровой установки
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
ия статора повышается точность его отработки.
Рисунок 5.6. Процессы в режиме ступенчатого наброса номинального момента нагрузки на скорости ?r = 0,05?nom
В процессе испытаний электропривода были получены следующие характеристики: предельное значение полосы пропускания, на которую может быть настроен контур скорости, - не менее 30 Гц; диапазон регулирования скорости - не менее 50 вниз от номинальной и не менее 2 вверх от номинальной; коэффициент неравномерности на минимальной скорости - не более 0,25; статическая погрешность на минимальной скорости при изменении нагрузки в пределах (0,2-0,6) Мпот и (0,6-1) Мпот - не более 20%. Электропривод может работать как с замкнутым, так и с разомкнутым контуром скорости, то есть осуществлять регулирование момента.
.6 Экспериментальные исследования
.6.1Построение электромеханической характеристики в разомкнутой и замкнутой системах электропривода
Переход от структурной схемы в динамике к структурной схеме в статике осуществляется путем замены передаточных функций W(p) и ?(р) на W(0) и Ф(0).
Уравнение электромеханической характеристики для замкнутой системы:
Для разомкнутой:
Электромеханическую характеристику строим для значений напряжения задатчика равных Uзн и 0,5Uзн. Характеристики строим по трём точкам, при , , , где Ic - номинальное значение тока двигателя.
Номинальное значение напряжения двигателя Uзн определяем из условия, что при напряжении задатчика равном Uзн, скорость вращения двигателя в статике при , равна номинальному значению ?н.
В
В
Подставим в выражения (1.41) и (1.42) соответствующие значения:
Электромеханическая характеристика замкнутой и разомкнутой системы
.6.2 Построение логарифмических частотных характеристик
Передаточная функция разомкнутой системы:
Приняв и преобразуем выражение:
Подставляя s = j? в, переходим в область комплексной переменной:
Уравнение ЛАЧХ разомкнутой системы получаем таким:
Уравнение ФЧХ разомкнутой системы получаем таким:
дБ - запас по модулю;
? - запас по фазе.
Запасы по модулю и по фазе маленькие, значит качество переходного процесса плохое, система близка к неустойчивому состоянию.
Время регулирования в разомкнутой системе оценим по корням характеристического уравнения.
Характеристическое уравнение разомкнутой системы:
Его корни:,2=-15.24390243902438485519.426258929358527102i=-0.70422535211267605189
s4=-105.26315789473684794
Время переходного процесса определяется как:
,
где ? - степень устойчивости (расстояние от доминирующего корня до мнимой оси).
4.261 (с)
.6.3 Переходные характеристики по задающему и возмущающему воздействию
Переходные характеристики замкнутой системы по управляющему воздействию
статическая ошибка=0,
перерегулирование(А1/hуст)*100%=(0,48/1)*100%=48%
время регулирования=1,05с
Переходные характеристики замкнутой системы по возмущаещему воздействию
статическая ошибка=0,
перерегулирование(А2/А1)*100%=(4,37*10-3/0,0127)*100%= 34%
время регулирования=0,57 9(с)
.6.4 Сравнение качества регулирования в переходном режиме и статике для замкнутой и разомкнутой системы
Определим по электромеханическим характеристикам статическую ошибку в замкнутой и разомкнутой системе:
Для :
замкнутая система:
разомкнутая система:
Замкнутая система дает меньшую ошибку регулирования, чем разомкнутая.
Для
замкнутая система:
разомкнутая система:
Время регулирования для замкни той системы =0,57 9(с) (Рисунок 1.17).
Время регулирования в разомкнутой системе оценим по корням характеристического уравнения.
Характеристическое уравнение разомкнутой системы:
Его корни:,2=-15.24390243902438485519.426258929358527102i=-0.70422535211267605189
s4=-105.26315789473684794
Время переходного процесса определяется как:
,
где ? - степень устойчивости (расстояние от доминирующего корня до мнимой оси).
4.261 (с)
.6.5 Оптимизация контура регулирования скорости двигателя по модульному оптимуму
Настройка по модульному оптимуму предусматривает компенсацию, с помощью соответствующей настройки ПИ-регулятора, наибольшей постоянной времени объекта регулирования.
Передаточная функция объекта управления:
Передаточная функция регулятора:
Анализ выражения показывает, что наибольшая постоянная времени ТG, следовательно, при настройке регулятора, из условия компенсации, принимают Ти=ТG.
Коэффициент усиления регулятора выбирается из условия ограничения на показатель колебательности М = 1,5.
) Строим ЛАЧХ объекта регулирования (располагаемая характеристика).
Уравнение ЛАЧХ объекта регулирования:
Вид ЛАЧХ объекта регулирования представлен ниже.
ЛАЧХ объекта регулирования
) При коэффициенте передачи регулятора КAR=1 строим ЛАЧХ и ЛФЧХ разомкнутой системы.
Передаточная функция разомкнутой системы:
Так как Ти=ТG , то выражение можно преобразовать:
Уравнение ЛАЧХ разомкнутой системы:
Уравнение ФЧХ разомкнутой системы:
(2.7)
Вид ЛАЧХ и ФЧХ разомкнутой системы представлен ниже.
) При заданном М, по графику [3, С.230, рис.4.41] опр?/p>