МУ по КП Наладка. Специальность 2 53 01 05
 Скачать 335.32 Kb.
|
|
3.2 Расчет постоянных времени Определим электромеханическую постоянную времени  , с, по формуле  , (20)где  - суммарный момент инерции,  .В свою очередь суммарный момент инерции равен  , (21)где  - момент инерции двигателя, (по заданию).Определяем электромагнитную постоянную времени Тя, с, по формуле  (22)Некомпенсируемая постоянная времени  , с, определяется по формуле , (23)где  - постоянная времени тиристорного преобразователя, с; - постоянная времени датчика скорости, с; , - постоянная времени датчика тока, с; .Постоянная времени ТП равна  (24)Коэффициент усиления ТП  определяется , (25)где  - напряжение управления, В; .4 Расчет параметров регуляторов и цепей коррекции 4.1 Расчёт параметров обратной связи по току В данном разделе, используя [2], [3], необходимо: - привести схему электрическую принципиальную обратной связи по току, дать ссылку на рисунок, произвести расчет параметров обратной связи по току; - привести схему электрическую принципиальную обратной связи по скорости, дать ссылку на рисунок, произвести расчет параметров обратной связи по скорости; - привести схему электрическую принципиальную регулятора тока, дать ссылку на рисунок, произвести расчет параметров регулятора тока; - привести схему электрическую принципиальную регулятора скорости, дать ссылку на рисунок, произвести расчет параметров регулятора скорости. Схема электрическая принципиальная обратной связи по току (ОСТ) приведена на рисунке 2  Рисунок 2 – Схема электрическая принципиальная ОСТ Коэффициент обратной связи по току Кост, В/А, определяется по формуле  , (26)где  -напряжение ОС потоку, В;  - кратность пускового тока (по заданию).Определяем параметры датчика тока. Коэффициент передачи датчика тока  определяем по формуле , (27)где  - коэффициент передачи шунта; ; - коэффициент передачи устройства гальванической развязки; ; - коэффициент передачи усилителя сигнала датчика тока.Из формулы (27) выделим  (28)Коэффициент передачи датчика тока можно также определить по формуле  (29)Определяем сопротивление задания датчика тока  , кОм, по формуле , (30)где  - сопротивление обратной связи усилителя сигнала датчика тока, кОм; .4.2 Расчет параметров обратной связи по скорости Схема электрическая принципиальная обратной связи по скорости (ООС) представлена на рисунке 3  Рисунок 3 – Схема электрическая принципиальная ООС Коэффициент ОС по скорости  , Вс, рассчитываем по формуле , (31)где  - напряжение обратной связи по скорости, В; .При расчете и выборе согласующего устройства необходимо найти значение сопротивлений R1 и R2, исходя из  (32)Задаемся значением R2 R2=10 кОм Находим значение R1, кОм  (33)4.3 Расчет параметров регулятора тока Схема электрическая принципиальная регулятора тока (РТ) приведена на рисунке 4  Рисунок 4 – Схема электрическая принципиальная РТ Определим параметры элементов РТ. Так как РТ является пропорционально-интегральным, то  (34)Постоянная времени РТ равна электромагнитной постоянной времени  Зададимся величиной емкости в ОС операционного усилителя (УО)  Тогда  (35)Так как  (36)Тогда  (37)Постоянная времени интегрирования контура тока  , с, определяется, как (38)В установившемся режиме сигнал рассогласования равен нулю  (39)Тогда при  Сопротивление ОС по току  , кОм .4.4 Расчет параметров регулятора скорости В зависимости от того, на какой оптимум настроена система, возможны два варианта реализации регулятора скорости (РС): - при настройке системы по техническому оптимуму РС оптимизируется пропорционально (П-регулятор); - при настройке системы по симметричному оптимуму РС оптимизируется пропорционально-интегральным (ПИ-регулятор). Определяем параметры элементов РС (по заданию) – для статической системы (П-регулятор скорости). Схема электрическая принципиальная РС представлена на рисунке 5  Рисунок 5 – Схема электрическая принципиальная РС На основе передаточной функции, определенной в разделе 2, необходимо найти коэффициент усиления РС, который определяется по формуле  (40)Исходя из того, что  (41)Находим сопротивление задания скорости  (42)Определим  , кОм, по формуле (42), задавшись сопротивлением в ОС РС В установившемся режиме сигнал рассогласования равен нулю  (43)Тогда при  Сопротивление обратной связи по скорости из (43)  Определяем параметры элементов РС (по заданию) для астатической системы (ПИ-регулятор скорости). Схема электрическая принципиальная РС представлена на рисунке 6  Рисунок 6 – Схема электрическая принципиальная РС Определим параметры элементов РС. Так как РС является пропорционально-интегральным, то  (44)Постоянная времени РС равна  (45)Зададимся величиной емкости в ОС ОУ  Тогда  (46)Так как  (47)Тогда  (48)Постоянная времени интегрирования контура скорости  , с, находится, как (49)В установившемся режиме сигнал рассогласования равен нулю (50)Тогда при Сопротивление обратной связи по скорости из (50) Поскольку в астатической системе перерегулирования составляет 43,4%, необходимо принимать дополнительные меры для его уменьшения. В данном случае на вход системы устанавливается фильтр. Произведем расчет параметров элементов фильтра. Схема электрическая принципиальная фильтра представлена на рисунке 7.  Рисунок 7 – Схема электрическая принципиальная фильтра на входе системы Постоянная времени фильтра  (51)Такие параметры фильтра обеспечивают системе ЭП перерегулирование 8,1%. Величину емкости в ОС ОУ выбираем равной  Так как  (52)Тогда сопротивление задания фильтра и сопротивление ОС УО  (53)5 Расчет статических характеристик электропривода В данном разделе, используя [3], [5] необходимо: - определить, что понимают под статической характеристикой ЭП; - произвести расчет статических характеристик ЭП по заданному диапазону регулирования (см. приложение А) с учетом настройки системы ЭП; - привести статические характеристики ЭП. Дать ссылку на рисунок. На рисунке нанести координатную сетку или выполнить на миллиметровой бумаге. В качестве статической характеристики системы рассматривается зависимость скорости  от статического момента  при постоянном напряжении задания  .Регулирование скорости ЭП постоянного тока, путем изменения напряжения на якоре ЭД, осуществляется вниз от номинальной по заданному диапазону. Характеристики замкнутой системы стабилизации скорости в установившемся режиме в зависимости от структуры управления (настройки) бывают статические и астатические. В системе стабилизации скорости ЭП статической по возмущению имеют место статические характеристики, особенностью которых является зависимость скорости привода от нагрузки. Скорость изменяется в зависимости от изменения нагрузки. Такие характеристики имеют наклон, определяемый статическим отклонением скорости  (54)Для построения статической характеристики системы, статической по возмущению необходимо вычислить скорость  ,которая является верхней границей регулирования скорости. Также необходимо знать минимальное значение скорости  , которое является нижней границей регулирования. Особенностью таких характеристик является то, что их наклон остается неизменным во всем диапазоне регулирования скорости при постоянстве статического момента.После преобразований уравнений для замкнутой системы ЭП в установившемся режиме конечная формула для определения скорости имеет вид  (55)Для построения верхней характеристики необходимо найти значение скорости по формуле (55): - при =0;- при = Затем по двум полученным значениям необходимо построить характеристику. Нижняя характеристика строится с тем же наклоном от значения минимальной скорости. В системе стабилизации скорости ЭП, астатической по возмущению, скорость при изменении нагрузки остается неизменной, равной заданной, характеристики носят астатический характер и не имеют статического отклонения  (56)Характеристики строятся параллельно оси моментов с учетом диапазона регулирования. В обоих случаях, как при настройке системы на симметричный оптимум, так и при настройке системы на технический оптимум характеристики должны иметь ограничение по моменту. Ограничение происходит при максимальном значении момента  Нм (57)Пример выполнения координатной сетки для построения статических характеристик ЭП представлен на рисунке 8  Рисунок 8 – Характеристики статические ЭП 6 Исследование динамических характеристик ЭП В данном разделе, используя [2], [5] необходимо: - определить, что понимают под динамическими характеристиками ЭП; - произвести расчет значений параметров в характерных точках динамических характеристик; - привести зависимости (на одном рисунке): а) изменения скорости в функции времени  ;б) изменения тока в функции времени  ;- дать ссылку на рисунок. На рисунке нанести координатную сетку или выполнить на миллиметровой бумаге. - исследовать качество динамики ЭП по характерным точкам в различных режимах работы (с учетом настройки системы ЭП): а) при пуске; б) на холостом ходу; в) при набросе нагрузки; Максимальный ток при пуске  , А, определяется по формуле (58)Максимальное значение скорости при пуске  ,  , находим по формуле , (59)где  - величина перерегулирования, % .Пример выполнения координатной сетки для построения динамических характеристик ЭП представлен на рисунке 9  ;Рисунок 9 - Характеристики динамические ЭП |