Выбор и характеристика тиристорного преобразователя

Стр 1 из 4Следующая ⇒

Содержание

Содержание. 2

Введение. 3

1. Характеристика объекта регулирования. 4

1.1 Технические данные двигателя. 4

1.2 Выбор и характеристика тиристорного преобразователя. 4

1.3 Основные параметры объекта регулирования. 7

2. Построение САР ЭДС.. 11

2.1 Построение контура регулирования тока. 11

2.1.1 Контур регулирования тока. Стандартный вариант регулятора тока. 11

2.1.2 Построение двойного регулятора тока. 12

2.1.3 Анализ влияния внутренней обратной связи по ЭДС двигателя, компенсация влияния ЭДС двигателя. 13

2.1.4 Оценка величины производной тока. Задатчик интенсивности тока. 13

2.2 Построение контура регулирования ЭДС.. 14

2.2.1 Контур регулирования ЭДС, оценка заданной точности регулирования скорости. 14

2.2.2 Выбор датчика ЭДС, реализация обратной связи по ЭДС.. 15

2.2.3 Задатчик интенсивности скорости. 16

3. Реализация САР. 17

3.1 Принципиальная схема САР. Общая характеристика основных элементов системы.. 17

3.2. Расчет контура регулирования якорного тока. 17

3.3 Расчёт элементов контура регулирования ЭДС.. 18

3.4 Расчёт элементов задатчика интенсивности скорости. 21

3.5 Расчёт элементов задатчика интенсивности тока. 21

4. Анализ динамических и статических режимов спроекти-рованного электропривода. 23

4.1 Статические характеристики спроектированного электропривода. Модель САР спроектированного электропривода. 23

4.2 Переходные процессы спроектированного электропривода. 24

4.3 Определение основных показателей качества регулирования. 27

Заключение. 29

Список использованных источников. 30

Введение

Комплексная автоматизация технологических процессов вызывает необходимость более широкого внедрения позиционных систем управления электроприводом. Система автоматизации выдаёт для таких механизмов, как нажимные винты, ограничивающие линейки, манипуляторы, сталкиватели, всего один параметр – заданное положение. При отсутствии позиционной системы для управления этими механизмами необходимо было бы задать величину скорости привода, темп торможения, момент его начала и окончания. Всё это существенно усложнило бы функции системы управления. Современные позиционные системы автоматического управления (САУ) электропривода построены в основном по системе тиристорный преобразователь – двигатель. В приводах с позиционным управлением, как правило, задаётся лишь конечное значение координат положения, при этом задание изменяется скачком. Минимально возможное задание на перемещение составляет 0,01 – 0,00001 % полного хода механизма. Желаемая точность отработки – основной параметр, определяющий как структуру позиционной САУ, так и состав её элементов.

Целью данного курсового проекта является разработка позиционной системы подчиненного регулирования координат с последовательной коррекцией (СПРК) для конкретного двигателя постоянного тока независимого возбуждения, питающегося от реверсивного тиристорного преобразователя. Из этого вытекают основные задачи проектирования:

-по номинальным данным электродвигателя выбор реверсивного тиристорного преобразователя;

- с учётом особенностей объекта регулирования и влияний возмущающих воздействий разработка структурной схемы СПРК;

- анализ динамических показателей спроектированной САУ;

- разработка принципиальной электрической схемы системы регулиров

ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА РЕГУЛИРОВАНИЯ

Технические данные двигателя

Технические данные двигателя представлены в таблице 1.1

Таблица 1.1 - Технические данные двигателя Д814

Мощность ,кВт	110
Напряжение , В	440
Ток , А	274
Скорость , об/мин	490
Перегрузочная способность	2,5
Момент инерции , кг×м²	10,25
Сопротивление обмотки якоря и добавочных полюсов ( ), Ом	0,0572
Число главных полюсов	4
Допустимая ошибка в контуре тока , %	5
Требуемая точность регулирования положения , %	0,4
Допустимая скорость нарастания якорного тока	110
Доля момента инерции механизма	0,2
Режим работы электропривода, %ПВ	100
Вентиляция	естественная
Степень защиты электропривода	IP21

Выбор и характеристика тиристорного преобразователя

На основании технических условий на разработку и номинальных данных двигателя выбирается тиристорный преобразователь из серии КТЭ в соответствии с условиями

С учетом перегрузочной способности двигателя и тиристорного преобразователя, номинальный ток преобразователя

где - перегрузочная способность тиристорного преобразователя при длительности перегрузки 10 с.

Этим условиям удовлетворяет преобразователь КТЭ-500/440-131-3-ВМТО-УХЛ4 со следующими техническими данными

; ; ,

1 - однодвигательный;

3 - реверсивный с реверсом тока в якорной цепи;

1 - реакторное исполнение;

3 – АСР положения однозонная;

ВМТ – встроенные устройства: питание возбуждения двигателя, электромагнитного тормоза, возбуждение тахогенератора;

О – без динамического торможения;

УХЛ4 – климатическое исполнение: умеренно холодный климат, категория размещения по ГОСТ 15150-69

В комплектность поставки входят: комплектующая и защитная аппаратура в цепях постоянного и переменного тока; системы автоматического регулирования, управления, защиты и сигнализации; встроенные устройства.

Силовая схема выпрямления – трехфазная мостовая, схема реверсивного тиристорного преобразователя встречно- параллельная. Технические данные преобразователя приведены в таблице 1.2.

Таблица 1.2 - Технические данные преобразователя

Номинальное выпрямленное напряжение	440 В
Ток преобразователя	500 А
Напряжение питающей сети	0,38кВ
Допустимые колебания напряжения сети	±5%
Частота сети	50 Гц

При расчёте мощности и выборе уравнительного реактора исходными данными являются следующие основные величины, которые показаны в таблице 1.3. Выбираем реактор из числа серийных реакторов типа РТСТ.

Таблица 1.3 - Технические данные токоограничивающего реактора

Тип реактора	РТСТ-660-0,064У3
Номинальное напряжение питающей сети, Uc	410 В
Номинальный фазный ток, Iн	660 А
Номинальная индуктивность, Lн	0,064 мГн
Активное сопротивление обмоток, R	1,8 мОм

Рассчитаем и построим регулировочную характеристику тиристорного преобразователя. В КТЭ в качестве синхронизирующего опорного напряжения используется линейное (пилообразное) напряжение. В этом случае регулировочные характеристики могут быть рассчитаны по уравнению

где - максимальная ЭДС ТП при ;

- линейное напряжение сети;

- начальный угол регулирования;

- опорное напряжение СИФУ.

Данные расчета приведены в таблице 1.4, а зависимости на рисунке 1.1

Таблица 1.4 –Фазовые и регулировочные характеристики СИФУ и реверсивного ТП

U_у, В	-10	-8	-6	-4	-2	0	2	4	6	8	10
, град	185	167	149	131	113	95	77	59	41	23	5
, град	5	23	41	59	77	95	113	131	149	167	185
E_d₁, В	-511	-499,85	-439,72	-336,55	-200,44	-44,71	115,39	264,21	387,16	472,21	511
E_d₂, В	-511	-472,21	-387,16	-264,21	-115,39	44,71	200,44	336,55	439,72	499,85	511