2. разработка функциональной схемы сау

• Название: 2. разработка функциональной схемы сау
• Дата: 20.02.2023
• Размер: 62.31 Kb.
• Имя файла: Razdel_2._Razrabotka_funkcionalnoy_shemy.docx
• Тип: Документы; #947897

2. РАЗРАБОТКА ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СХЕМЫ САУ

1. 
   Полная функциональна схема
   

Разрабатываемая САУ будет использовать принцип управления по отклонению. Система будет двухканальной (канал напряжения и канал возбуждения) и одноконтурной (контур тока).

Функциональную схему приведем в расчете на одно ИсУ в каждом канале (что соответствует одной тележке в одной секции). Другими словами, число ИсУ на одну секцию будет соответствовать числу тележек.

Рассмотрим схему шестиосного электровоза с осевой формулой 3₀ – 3₀ и двигателями последовательного возбуждения.


При последовательном возбуждении коэффициент ослабления возбуждения β меняется на каждой обмотке возбуждения в отдельности, поэтому каждому ОУ необходимо свое отдельное ИСУ2-j. При независимом

возбуждении изменяется напряжение u_в на всех обмотках возбуждения разом, поэтому в данном случае схема будет иметь вид:

Кратко рассмотрим входящие в схему функциональные устройства.

Объектами управления являются тяговые электродвигатели. В работе проектируется система стабилизации тока, следовательно, на выходах ОУ будут их фактические токи i_j. При разработке функциональной схемы необходимо учитывать разброс параметров тяговых электродвигателей. Из-за этого явления при одинаковых воздействиях u_к, β, u_в токи тяговых двигателей будут отличаться, поэтому им даны разные обозначения. На полной функциональной схеме необходимо показать все возможные каналы управления, следовательно, на входе ОУ будут напряжение на коллекторе тягового двигателя u_к и, в зависимости от способа возбуждения, либо коэффициент ослабления возбуждения β (при последовательном возбуждении), либо напряжение обмотки возбуждения u_в (при независимом возбуждении).

Выбор исполнительных устройств (ИсУ) осуществляется в соответствии с таблицей:

Питающее напряжение	Регулируемая величина
	uк	β	uв
25 кВ	ВИП	ТО	ВУВ
= 3 кВ	ИППН	КПК	АИН

Расшифровка обозначений:

ВИП – выпрямительно-инверторный преобразователь; ИППН – импульсный прерыватель постоянного напряжения; ТО – тиристоры отпитки;

КПК – контур принудительной коммутации; ВУВ – выпрямитель управления возбуждением;

АИН – автономный инвертор напряжения, включенный по специальной схеме.

Устройства управления – это блоки управления полупроводниковыми приборами. Данная формулировка будет справедлива для всех УУ. На переменном токе это устройство формирует импульсы отпирания тиристоров α. На постоянном токе управление любыми ИсУ осуществляется посредством изменения ширины импульса напряжения τ. На входе УУ будет рассогласование Δ, которое это устройство, в конечном итоге, и должно ликвидировать.

Промежуточное устройство ПУ1 осуществляет переключение каналов управления. Оно будет располагаться сразу после устройства сравнения, получать от него рассогласование Δ и перенаправлять его на один своих выходов, связанных с соответствующим каналом. Логика работы такого устройства следующая: до выхода на естественную характеристику используется канал управления напряжением, после выхода на нее – канал управления возбуждением.

Задающее устройство – контроллер машиниста. Вводит в систему напряжение u₁, пропорциональное желаемому току.

Поскольку рассматривается система стабилизации тока, то измерительными устройствами должны быть датчики тока на базе элемента Холла. ИУ вводят в систему напряжения u_2-j, пропорциональные фактическому току. Несколько разных объектов управления с различающимися значениями выходных величин потребуют наличия такого же количества измерительных устройств, на выходах которых так же будут различающиеся значения напряжений. Поскольку в обратной связи может быть использовано только одно значение напряжения, пропорционального току, промежуточное устройство ПУ2 осуществляет выбор наибольшего значения, чтобы избежать превышения максимально допустимого тока тяговых электродвигателей.

Полная функциональная схема САУ чертится на листе миллиметровой бумаги формата А4. На представленных выше рисунках функциональные схемы показаны в обобщенном виде. При выполнении курсовой работы необходимо оставить только сигналы, соответствующие заданию.

2. Упрощенная функциональна схема

В упрощенной схеме ограничимся только одним каналом, соответствующим заданному варианту, и будем рассматривать только один эквивалентный объект управления. Его параметры будут рассчитаны ниже.

В общем случае упрощенная схема будет иметь вид:




Упрощенная функциональная схема САУ так же чертится на листе миллиметровой бумаги формата А4 (при возможности можно разместить обе схемы на одном листе). На упрощенной схеме, как и на полной, следует указать только сигналы, соответствующие варианту задания.