Система управления электроприводом - StudentLib.com. 1. Требования к системе управления электроприводом 1 Технические данные электродвигателя

• Название: 1. Требования к системе управления электроприводом 1 Технические данные электродвигателя
• Дата: 02.04.2022
• Размер: 0.89 Mb.
• Имя файла: Система управления электроприводом - StudentLib.com.rtf
• Тип: Документы; #435903
• страница: 3 из 4

3.3 Определение передаточных функций и коэффициентов звеньев объекта управления
Распространенным методом настройки регуляторов является технический оптимум, при котором перерегулирование составляет 4,3% от установившегося уровня сигнала, а время переходного процесса , где Т_п - электромагнитная постоянная времени тиристорного преобразователя. В схемах подчиненного регулирования используется также симметричный оптимум, который позволяет получить абсолютно жесткие статические характеристики, но переходные процессы в этом случае характеризуются большим перерегулированием, доходящим до 55%. При настройке на симметричный оптимум регулятор скорости РС выполняется пропорционально-интегральным.

Проверим соответствие технического задания возможностям системы статического и астатического регулирования. Т.к. система статического регулирования скорости имеет большее быстродействие, то начнем расчет с первой системы. Методика расчета приведена в [5,c.100]:

1) определим значение ЭДС в номинальном режиме:
; (3.3)
) определим значение коэффициента :
; (3.4)
) определим относительное статическое отклонение :
; (3.5)
4) определим максимальное отклонение скорости при ступенчатом возмущающем воздействии:
; (3.6)
где к - коэффициент производной тока двигателя [5,c.41].

5) рассчитываем коэффициент k:
; (3.7)
6) определим электромеханическую постоянную времени:
; (3.8)
7) по формуле 3.7 найдем значение максимального отклонения:
; (3.9)
) определяем отношение :
. (3.10)
Из полученного соотношения следует, что требования к точности достаточно высоки и т.к. , то целесообразно применить астатический регулятор. В случае недостаточной статической точности необходимо будет применить систему комбинированного управления.

Определение параметров цепи обмотки возбуждения

Для расчета постоянной времени обмотки возбуждения воспользуемся кривой намагничивания машины постоянного тока серии П, имеющего наиболее приближенные параметры к применяемому в данном проекте двигателю. Параметры двигателя серии П и кривую намагничивания для данного двигателя возьмем из источника [6]. Данная характеристика представляет собой зависимость магнитного потока Фя от ампер-витков цепи возбуждения F = I_В×W_B. Здесь I_В - ток, протекающий по обмотке возбуждения, W_B - число витков обмотки возбуждения.

Выбираем двигатель П72 со следующими параметрами:

;

;

;

- число витков обмотки возбуждения на полюс;

.

Определим ток обмотки возбуждения:
.
Так как в справочнике дано сопротивление обмотки возбуждения при температуре , то необходимо привести это сопротивление к рабочей температуре ( ):
,
где - сопротивление обмотки возбуждения при температуре , ;

- температурный коэффициент сопротивления, .

Тогда .
.

Определим магнитодвижущую силу:
.
Рассчитываем индуктивность обмотки возбуждения:
,
где .

Тогда .

Таким образом, постоянная времени обмотки возбуждения:
.
Постоянная времени вихревых токов:

.
3.4 Выбор принципов реализации структуры СУЭП, выбор датчиков
Схема системы двухзонного регулирования включает в себя две взаимосвязанные части. Первая часть соответствует регулированию скорости изменением напряжения на якоре двигателя, т.е. она включает в себя регуляторы скорости и тока.

Вторая часть соответствует системе регулирования скорости двигателя по цепи возбуждения изменением тока обмотки возбуждения, т.е. она включает в себя регуляторы ЭДС и тока возбуждения.

На вход системы управления напряжением преобразователя подается задающее воздействие U_ЗС и напряжение обратной связи по скорости, измеренную с помощью датчика скорости - тахогенератора, встроенного в двигатель.

На вход системы управления магнитным потоком поступает задающее воздействие пропорциональное ЭДС двигателя, и напряжение обратной связи, пропорциональное измеренному значению ЭДС с помощью датчика ЭДС.

Так как при изменении направления вращения якоря двигателя знак U_ДЭ меняется на противоположный, в то время как знак сигнала на входе регулятора ЭДС меняться не должен, т.е. на выходе ДЭ предусмотрен блок выделения модуля (БВМ).
3.4.1 Выбор датчика тока

Выбор датчика тока якоря произведем исходя из курса «Элементы автоматизированного электропривода».

Трансформаторный датчик тока состоит из трёх трансформаторов тока TА1…TА3 с нагрузочными резисторами R1…R3, соединёнными в звезду и измерительного выпрямителя VD1…VD6.

Трансформатор тока выбираем по соотношению:
,
где - действующий ток фазы источника питания соответствующий номинальному значению тока якоря, ;

- номинальный ток трансформатора:

.

Из [7] выбираем ТТ типа ТЛ-0,66-I - для передачи сигнала измерительной информации измерительным приборам, устройствам защиты и управления.

Трансформатор ТТ типа ТЛ-0,66-I имеет параметры представленные в таблице 3.1.
Таблица 3.1-Параметры трансформатора тока типа ТЛ-0,66-I

Номинальное напряжение, кВ	0,66
Номинальный первичный ток, А	50
Номинальный вторичный ток, А	5
Номинальная вторичная нагрузка с коэффициентом мощности cosφ2=0,8, ВÌА	10
Класс точности		0,5

Определим величины нагрузочных сопротивлений .
Ом.
Из стандартного ряда сопротивлений Е24 [8] принимаем Ом.

Коэффициент трансформации:

Коэффициент передачи датчика тока:
.

3.4.2 Выбор датчика скорости

В качестве датчика скорости применяем тахогенератор. В данном типе двигателя предусмотрен встроенный тахогенератор типа ТП80 - 20 - 0,2 УХЛ4 [8]. Параметры данного тахогенератора приведены в таблице 3.2.

Тахогенератор ТП80-20-0.2 предназначен для комплектации электродвигателей, работающих в широкорегулируемых электроприводах постоянного тока.
Таблица 3.2 - Параметры тахогенератора типа ТП80 - 20 - 0,2 УХЛ4

Наименование параметра	Норма
Крутизна тахогенератора, , не менее20
Номинальная частота вращения, 3000
Максимальная частота вращения, 6000
Минимальная частота вращения, 0,1
Нагрузочное сопротивление, , не менее10
Погрешность в диапазоне частот вращения , , не более0,2
Коэффициент пульсаций при максимальной частоте вращения, , не более3,0

Определяем максимальное выходное напряжение:
В.
Определяем номинальное выходное напряжение:
В.