Расчет и построение регулировочных характеристик преобразователя

 

Е_п = 2Е_2ср m/П· sin m/П· cos ά

 

Зависимость ά = f (U_у) называемая характеристикой управления, приведена на рис 2

Коэффициент усиления преобразователя

 

 

Рисунок 2 Характеристика управления

 

Uу, В	0	2	4	6	8	10	12
ά	90	75	60	45	30	15	0
Еп,В	0	78,7	152,1	215,1	263,44	293,83	304,2

39,3538,0335,8532,9329,3825,35

 

Зависимости Е_п = f (U_у) и k_п = f₁ (U_у) приведены на рисунке 3

Рисунок 3 Регулировочные характеристики

 

Расчет разомкнутой системы ТП-Д

 

Эдс преобразователя при номинальной скорости

 

Е_пн= с·ω_н+ΔU+ I_н· k_р

 

Где ΔU = ΔU_в+ ΔU_ш

ΔU_в = (0,5-1) В - падение напряжения в переходе тиристора, ΔU_ш = 2 В - падение напряжения на щетках двигателя

 

ΔU = 0,5+2 = 2,5 В

 

Статическая характеристика строится по формуле

 

ω = (Е_п- ΔU-I k_р)/с

Е_пн= 1,31·157·2,5·43,5·4,05 = 384,3 В

Эдс преобразователя при минимальной скорости и номинальной нагрузке

 

Е_пмин = с ω_н/Д+ ΔU+ I_н k_р= 1,31·157/13+2,5+43,5·4,05=194,5 В

 

Статическая характеристика для минимальной скорости строится при изменении тока по формуле

 

ω = (Е_пмин- ΔU-I k_р)/с

 

Статические характеристики приведены на рисунке 4

При I_н = 43,5 А,

 

Рисунок 4 Статические характеристики

Определение параметров обратной связи по скорости

 

Структурная схема системы с жесткой отрицательной обратной связью по скорости приведена на рисунке 5

 

Рисунок 5 Структурная схема системы с обратной связью по скорости

 

Перепад скорости в разомкнутой системе

 

 

Перепад скорости в замкнутой системе

 

 

Где σ₃ - статическая ошибка в о.с.

 

Необходимый коэффициент обратной связи

 

 

Коэффициент усиления К_п берется из регулировочной характеристики преобразователя при Е_мин.

При Е_мин =190,4 В К_п = 36,1

 

 

По необходимому коэффициенту обратной связи выбираем тахогенератор типа ТД-103

 

Расчет и построение характеристик замкнутой системы

 

Для повышения эффективности действия токовой отсечки и для ограничения уровня сигнала на входе ТП используется схема (рисунок 6).При этом статическая характеристика двигателя имеет вид, показанный на рисунке 7 и состоит из трех участков.

 

Рисунок 6 Система ТП-Д с отрицательной обратной связью по скорости и токовой отсечки

На 1 участке I < I_отс, токовая отсечка не работает. Величина сигнала на входе ТП

_y = U_з - к_с·ω

 

на этом участке САУ работает в режиме поддержания постоянства заданной скорости. На 2 участке I > I_отс, поэтому в результате действия токовой отсечки наклон характеристики увеличивается.

Пробивается стабилитрон 2СТ и управляющий сигнал.

_y = U_з -к_с·ω-К_т(I - I_отс)

 

Где К_т - коэффициент токовой отсечки

На 3 участке вследствии увеличения сигнала U_y пробивается стабилитрон 1СТ и действует только токовая отсечка. При этом

_y = U_1ст - к_с -К_т(I - I_отс)

 

Напряжение пробоя стабилитрона 1 СТ определяется по формуле

_1ст = U_3В - К_с · ω_отсв = U_3Н - К_с · ω_отсн

 

Где U_3В и U_3Н задающие напряжение соответственно на верхней и нижней характеристиках;

ω_отсв и ω_отсн - скорость отсечки соответственно на верхней и нижней характеристиках

Скорость на 1 участке

 

Скорость на 2 участке

 

 

Скорость на 3 участке

 

ω₃ = К_д (К_п· U_1ст-ΔU) - К_д· k_п· К_т(I - I_отс)- К_д· k_р· I

 

Из уравнения (на 1 участке) при номинальных значениях скорости и тока определяются задающие напряжения на верхней и нижней характеристиках

 

 

Где К_д = 1/с = 1/1,31 = 0,76; К_п = 36,1; К_с = 1,05

 

 

Скорости х.х для верхней и нижней характеристик:

 

 

Скорости отсечек на верхней и нижней характеристиках

 

_отс=1,5·I_н=1,5·43,5=65,25 А

U_1ст= U_3В-k_c·ω_отсв= U_3Н-k_c·ω_отсн=175,5-1,05·154,7=13,07 В

 

Коэффициент токовой отсечки при ω=0 и I= I_ст=2 I_н=43,5·2=87 А

 

 

Напряжение пробоя стабилитрона 2СТ

 

U_2ст= К_т· I_отс

U_2ст= 0,148· 65,25=9,72 В

 

Подставляем в уравнение значение тока= 1,8 I_н = 78,3 А

 

 

Вывод

 

В данной работе в соответствии с индивидуальным заданием выбран по каталогу электронный двигатель, рассчитаны элементы тиристорного преобразователя (ТП), составлена принципиальная схема силовой цепи системы ТП-Д, определены параметры ее элементов и выбраны жесткие обратные связи. Также рассчитан узел отсечки по току (ток отсечки - 1,5 Iн, ток стопорения - 2Iн). Рассчитаны и построены статические характеристики разомкнутой и замкнутой системы ТП-Д. Составлена структурная схема и проверена система на устойчивость.

Список литературы

1. Л.А. Рогозовский ,Автоматическое управление электроприводами - Методические указания по курсовой работе для студентов всех форм обучения, 1999 - 431с.

2. С.Н. Вишневский, Характеристики двигателей в электроприводе - М: Энергия 1977

3. Ключев В.И. Теория электропривода. - М.: Энергоатомиздат, 1985.-360с.

4. Москаленко В.В. Автоматизированный электропривод. - М.: Энерго-атомиздат,1985. - 416 с.

5. Башарин А.В., Постников Ю.В. Примеры расчета автоматизированного электропривода на ЭВМ. - Л.: Энергоатомиздат, 1990.-512с.

6. Ковчин С.А., Сабинин Ю.А. Теория электропривода.-СПб.: Энергоатомиздат, 2000.- 496с.

7. Е.Н. Зимин, В.И.Яковлев, Автоматическое управление электроприводами - М: Высшая школа, 1979-318 с.

---

Дата добавления: 2021-04-24; просмотров: 72; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!