WWW.KN.LIB-I.RU
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - Различные ресурсы
 

«СОДЕРЖАНИЕ Задание на курсовую работу и исходные данные Функциональная схема электропривода по системе ТП-ДПТ с подчиненным регулированием.3 Структурная схема электропривода по ...»

СОДЕРЖАНИЕ

Задание на курсовую работу и исходные данные

Функциональная схема электропривода по системе ТП-ДПТ с подчиненным регулированием...3

Структурная схема электропривода по системе ТП-ДПТ с подчиненным регулированием..........4

Передаточные функции звеньев системы автоматического регулирования (САР)

Определение передаточной функции ДПТ независимого возбуждения

Передаточная функция тиристорного преобразователя

Коэффициенты передачи датчиков тока и скорости

Передаточные функции регуляторов тока и скорости

Определение передаточной функции регулятора тока

Определение передаточной функции регулятора скорости

Моделирование САР ТП-ДПТ в среде MATLAB/Simulink

Анализ результатов моделирования САР

Список литературы

Задание на курсовую работу и исходные данные Для электропривода установки, содержащей двигатель постоянного тока независимого возбуждения, разработать систему автоматического регулирования (САР), выполненную по принципу подчиненного регулирования, обеспечивающую работу привода с постоянной угловой скоростью зад.

Для этих целей необходимо:

1. составить функциональную схему электропривода по системе тиристорный преобразователь – двигатель постоянного тока с независимым возбуждением (параметры двигателя представлены в приложении 1);

2. на основании функциональной схемы разработать структурную схему электропривода;

3. определить передаточные функции всех звеньев САР;

4. осуществить настройку контуров регулирования, обеспечивающую: максимальную точность САР (для нечетных вариантов) и максимальное быстродействие САР (для четных вариантов);

5. построить модель электропривода в среде Matlab (приложение Simullink);

6. получить графики переходных процессов в различных режимах работы электропривода (пуск, наброс нагрузки 20%, изменение задания по скорости);

7. по полученным переходным характеристикам дать оценку качества регулирования.

Таблица 1. Технические данные приводного двигателя постоянного тока Тип Номинальная Номинальное Номинальный Мом

–  –  –

КПД машины принимаем равным 0,86, а угловую скорость задания на уровне 80% от номинальной для двигателя.

Функциональная схема электропривода по системе ТП-ДПТ с подчиненным регулированием Изображение типовой функциональной схемы системы ТП-ДПТ с подчиненным регулированием представлено на рисунке 1. Основу силовой части схемы составляют тиристорный преобразователь (ТП) и двигатель постоянного тока независимого возбуждения (ДПТ).

В состав системы автоматического управления преобразователем и двигателем входят следующие элементы:

КА – командоаппарат, предназначенный для формирования сигнала задания по скорости ЗИ – задатчик интенсивности, обеспечивающий апериодическое или линейное изменение сигнала задания;

РС – регулятор скорости, обеспечивающий определенный закон влияния на систему скоростного сигнала от двигателя;

РТ – регулятор тока, обеспечивающий определенный закон влияния на систему токового сигнала от двигателя;

ДТ – датчик тока двигателя;

ТГ – тахогенератор, выполняющий роль линейного электромеханического преобразователя скорости вращения вала двигателя в сигнал напряжения;

СИФУ – система импульсно-фазового управления, предназначенная для формирования управляющих импульсов для силовых ключей (тиристоров), входящих в состав ТП.





ДПТ механически нагружен рабочим механизмом (РМ).

–  –  –

Структурная схема электропривода по системе ТП-ДПТ с подчиненным регулированием На основании представленной на рисунке 1 функциональной схемы электропривода можно построить его структурную схему, отображающую схематически элементы системы в виде связанных блоков, обладающих определенными математическими свойствами. Как правило, структурные схемы предназначены для анализа динамических режимов работы электропривода.

На основании выше сказанного структурная схема электропривода по системы ТП-ДПТ с подчиненным регулированием будет иметь вид, представленный на рисунке 2.

Рисунок 2. Структурная схема электропривода по системе ТП-ДПТ с подчиненным регулированием.

На структурной схеме (рис.

2) изображены следующие звенья, соответствующие элементам функциональной схемы:

WЗИ – передаточная функция ЗИ;

WРС – передаточная функция РС;

WРТ – передаточная функция РТ;

WТП – передаточная функция ТП;

WДПТ – передаточная функция ДПТ по угловой скорости;

kдт – коэффициент передачи датчика тока;

kдс – коэффициент передачи датчика скорости.

Сигналы, действующие в заданной системе электропривода, представлены в виде операторных функций на структурной схеме:

Uз(p) – операторная функция сигнала напряжения задания;

Uзс(p) – операторная функция сигнала напряжения на выходе ЗИ;

Uрс(p) – операторная функция сигнала напряжения на выходе РС;

Uрт(p) – операторная функция сигнала напряжения на выходе РТ;

Uтп(p) – операторная функция сигнала напряжения на выходе ТП;

iд(p) – операторная функция сигнала тока двигателя;

(p) – операторная функция сигнала угловой скорости на валу двигателя.

Очевидно, что ДПТ представляет собой в математическом отношении сложную структуру, состоящую из двух звеньев: токового и механического, по этому блок WДПТ имеет два выхода.

Передаточные функции звеньев системы автоматического регулирования (САР) Определение передаточной функции ДПТ независимого возбуждения

–  –  –

инерции вращающихся масс двигателя и рабочего механизма.

Таким образом, механическое звено ДПТ может быть представлено структурной схемой следующего вида:

–  –  –

Кроме известных звеньев в схеме на рисунке 5 присутствуют также блоки с коэффициентами передачи cМ и cE, которые соответственно являются механической и электромеханической постоянными ДПТ и определяются из системы уравнений двигателя, записанных для номинального режима работы:

–  –  –

Передаточные функции регуляторов тока и скорости Расширенная структурная схема электропривода по системе ТП-ДПТ изображена на рисунке 6.

Рисунок 6. Расширенная структура САР электропривода по системе ТП-ДПТ Неизменяемыми звеньями системы являются тиристорный преобразователь и двигатель.

Таким образом, для получения желаемых характеристик САР необходимо произвести настройку регуляторов тока и скорости, т.е. определить вид их передаточных функций, согласно соответствующим требованиям.

Определение передаточной функции регулятора тока

–  –  –

Определение передаточной функции регулятора скорости Для получения максимальной точности регулирования выходного сигнала САР, внешний контур настраивается согласно симметричному оптимуму [1,2].

Рассматриваемая САР приводится к одноконтурной (рис.

7), а внутренний контур тока заменяется эквивалентным апериодическим звеном первого порядка с передаточной функцией вида:

W КТ ( p ) =.

k ДТ (2Tµ p +1)

–  –  –

Очевидно что РС, настроенный по симметричному оптимуму, представляет собой ПИ-регулятор.

Моделирование САР ТП-ДПТ в среде MATLAB/Simulink По полученным параметрам звеньев структурной схемы САР ТП-ДПТ (рис. 6) можно произвести синтез модели системы в среде MATLAB/Simulink и проанализировать ее поведение в различных динамических режимах: пуск в холостой ход, наброс нагрузки, изменение сигнала задания.

На рисунке 8 изображена модельная структура САР ТП-ДПТ без задатчика интенсивности на входе для среды MATLAB/Simulink, а на рисунках 9 и 10 – осциллограммы тока якоря двигателя и его угловой скорости. Рассчитаны переходные режимы пуска в холостой ход в интервале времени 02 секунды и наброс статической нагрузки в 20% от номинальной в интервале времени 24 секунды. В таблицу 2 сведены качественные показатели регулирования САР.

Таблица 2.

Время регулирования tпп, с 1,35 Перерегулирование, % 28,8 Ошибка регулирования, % На рисунках 11 и 12 приведены осциллограммы переходных процессов тока якоря и угловой скорости двигателя соответственно при применении входного задатчика интенсивности с передаточной функцией апериодического звена первого порядка:

( p) =.

WЗИ 0,02 p +1 Рисунок 8. Модельная структура астатической САР ТП-ДПТ без входного задатчика интенсивности.

–  –  –

Рисунок 10. Переходный процесс угловой скорости двигателя в астатической САР ТП-ДПТ с подчиненным регулированием; 02 с – холостой ход; 24 – наброс нагрузки 20% номинала.

Рисунок 11. Переходный процесс тока якоря в астатической САР ТП-ДПТ с входным задатчиком интенсивности; 02 с – холостой ход; 24 – наброс нагрузки 20% номинала.

Рисунок 12. Переходный процесс угловой скорости двигателя в астатической САР ТП-ДПТ с входным задатчиком интенсивности; 02 с – холостой ход; 24 – наброс нагрузки 20% номинала.

На рисунке 13 изображена модельная структура астатической САР ТП-ДПТ, предназначенная для моделирования процессов, пуска, наброса нагрузки и изменения задания.

Рисунок 13. Модельная структура астатической САР ТП-ДПТ с входным задатчиком интенсивности и модулями для наброса нагрузки и изменения задания На рисунках 14 и 15 изображены осциллограммы тока якоря и угловой скорости двигателя для процессов пуска, наброса нагрузки и изменения сигнала задания.

Рисунок 14. Осциллограмма тока якоря двигателя в САР ТП-ДПТ с задатчиком интенсивности; 02 с – пуск в холостой ход; 24 с – наброс нагрузки 20% от номинала;

46 с – уменьшение сигнала задания на 4 В.

Рисунок 15. Осциллограмма угловой скорости двигателя в САР ТП-ДПТ с задатчиком интенсивности; 02 с – пуск в холостой ход; 24 с – наброс нагрузки 20% от номинала;

46 с – уменьшение сигнала задания на 4 В.

Анализ результатов моделирования САР Анализируя полученные результаты моделирования САР ТП-ДПТ можно сделать следующие выводы:

1. САР отрабатывает задание с нулевым астатизмом, что означает достижение максимальной точности регулирования.

2. Величина пускового тока двигателя в системе без задатчика интенсивности превышает допустимое 2-х кратное значение для заданного типа двигателя, а в САР с задатчиком это значение находится в допустимых пределах.

3. Применение задатчика интенсивности не оказывает существенного влияния на быстродействие системы.

4. САР обладает существенным перегулированием, что обусловлено применением ПИ-регулятора во внешнем контуре.

Список литературы

1. Рудаков В.В. Специальные вопросы автоматизированного электропривода. Учебное пособие. Л., изд. ЛГИ, 1986 г., 105 с.

2. Терехов В.М., Осипов О.И. Системы управления электроприводов: Учебник для вузов. М:

Энергоатомиздат. 2005 г. Ковчин С.А., Сабинин Ю.А. Теория электропривода: Учебник для вузов. СПб.: Энергоатомиздат. 1994 г.

3. Гольдберг О. Д., Гурин Я. С., Свириденко И. С. Проектирование электрических машин:


Похожие работы:

«26 марта – 22 апреля ОГЛАВЛЕНИЕ Итоги 26-го собрания Думы Подготовка 27-го собрания Думы Новости политических партий Темы месяца Думе 15 лет! Награды Думы Законодательная работа в соседних регионах. 27 ИТОГИ 26-ГО СОБРАНИЯ ДУМЫ С традиционного...»

«РАБОЧЕЕ СОВЕЩАНИЕ ПО ПРОГРАММЕ ЭКСПЕРИМЕНТОВ НА ВСТРЕЧНЫХ ПУЧКАХ to X**-*. Д1-83-541 % Рабочее совещание по программе экспериментов на встречных пучках Дубна 1983 Оргкомитет Э.Н.Цыганов председатель Л....»

«РЕШЕНИЕ по жалобе № 10447 на действия (бездействие) при организации и проведении торгов Дата рассмотрения жалобы по существу 21.08.2014 г. Москва Комиссия Московского областного УФАС России по рассмотрению жалоб на нарушения при организации и проведении торгов, а также порядка заключения договоров (далее – Комиссия), в сос...»

«Является ли обоснованным применение пробиотиков в рационе свиней? Частые проблемы современной фермы. Высокая стоимость кормов • Сроки откорма • Дисфункция пищеварительной системы • Сос...»

«2.2016 СОДЕРЖАНИЕ CONTENTS ПРОБЛЕМЫ, СУЖДЕНИЯ, ФАКТЫ PROBLEMS, CONSIDERATIONS, FACTS Огарков С. А., Огарков А. П. Обустраивать и вво Ogarkov S. A., Ogarkov A. P. Settle down and lead дить в оборот заброшенные земли ПОЧВОВЕДЕНИЕ SOIL SCIE...»

«ЕЖЕКВАРТАЛЬНЫЙ ОТЧЕТ Открытого акционерного общества "Первомайская Заря" (указывается полное фирменное наименование (для некоммерческой организации – наименование) эмитента) Код эмитента:...»

«А д м и н и стр ац и я Руководителям органов Л е н и н гр а д ск о й обл^^ г и социальной защиты населения КОМИТЕТ муниципальных образований по социальной Ленинградской области защите каселеьяя Ленинградской обла-. те 195197, С...»

«Морозильник РУКОВОДСТВО HFZ-348 ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ ПРОЧТИТЕ, ОСВОЙТЕ И СОБЛЮДАЙТЕ ДАННЫЕ УКАЗАНИЯ ПЕРЕД НАЧАЛОМ ЭКСПЛУАТАЦИИ ИЗДЕЛИЯ. Уважаемый покупатель! Поздравляем вас с удачной покупкой! Корпорация HAIER выражает вам огромную признательность за ваш выбор и гарантирует высокое качество, безупречное ф...»























 
2017 www.kn.lib-i.ru - «Бесплатная электронная библиотека - различные ресурсы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.