Расчет УВ-Д

Передаточный коэффициент К_ω устанавливают из условия получения необходимой максимальной скорости привода ω_м при максимальном сигнале задания скорости U_зсм, т.e.

.                                              (1.53)

 

При ожидаемом перерегулировании  скорости 8%:

ω_М = 1,08 · ω_Н = 1,08 · 46,1 =49,79.

Максимальное напряжение обратной связи по скорости U_зсм = 9 В, допустимое напряжение обратной связи по скорости U_ДОП = 10 В, передаточный коэффициент:

.

Оптимальная обратная связь  по скорости обычно осуществляется (рисунок 5) с помощью тахогенератора BR, на выходе которого устанавливают делитель напряжения ДН, обеспечивающий при наибольшей скорости двигателя напряжение обратной связи U_осм на входе регулятора скорости, равное или несколько меньшее предельно допустимого входного напряжения. При этом коэффициент обратной связи по скорости:

 

K_oc=K_тгK_дн,                                               (1.54)

 

где К_тг≈U_тг/ω_тгн – коэффициент э.д.с. тахогенератора; К_дн=R_2д/(R_1д+R_2д) – коэффициент передачи делителя напряжения.

Принимая в качестве датчика скорости тахогенератор  с номинальными параметрами U_НТГ  =100 В, n_НТГ = 800 об/мин,  I_НТГ = 0,035 А:

.

Напряжение тахогенератора при ω = ω_М :

В.

Коэффициент делителя напряжения:

;

K_oc=1,194·0,1684 = 0,201.

 

 

При известном значении К_ос коэффициент усиления PC по задающему входу:

К'=К_ωК_ос;                                         (1.55)

К'=5,53 · 0,201 = 1,11.                                        

 

Настройка контура скорости, как  правило, выполняется из условия обеспечения «технического» оптимума. При этом постоянную времени контура скорости Т_ω принимают равной удвоенному значению постоянной времени контура тока, т.е. Т_ω=2Т_т. Это соотношение обеспечивается при определенной величине коэффициента усиления регулятора скорости:

 ;                      (1.56)

.

 

Обеспечение необходимых  значений К' и К_рс резисторов регулятора скорости из условия:

 .                                 (1.57)

Задаваясь значением R_ос = 100 кОм:

R_2с = R_ос / К_РС·= 100 · 10³ / 6,93 = 14,43 кОм;

R_1с = R_2с  К^/= 14,43 · 10³ · 1,11 = 16 кОм.

 

Выходное напряжение PC является напряжением задания РТ. Поэтому максимальная величина U_рсм не должна превышать максимального напряжения задания тока, т.е. U_рсм=U_зтм. Это обеспечивается применением дополнительной нелинейной обратной связи по входному напряжению регулятора скорости, осуществляемой с помощью стабилитронов VD1, VD2 (см. рисунок 4) или узла регулируемого ограничения выходного напряжения.

 

 

 

 

 

 

Передаточная функция оптимизированного  контура регулирования скорости по возмущающему воздействию при  допущении (1.51):

 

.

 

Поэтому в установившемся режиме перепад скорости двигателя  при наличии статической нагрузки:

 

.                                        (1.58)

 

Перепад скорости двигателя  при разомкнутой системе управления электроприводом, как известно, равен:

 

.

 

Следовательно, при применении П–регулятора скорости не обеспечивается астатизм регулирования скорости. Жесткость статической механической характеристики при замкнутой системе регулирования может оказаться меньше, чем при разомкнутой системе, если Т_ω=2Т_т=4Т_п>Т_м. Поэтому для механизмов, требующих стабилизации скорости привода с высокой точностью, применяют двукратноинтегрирующие системы или системы управления с подчиненным регулированием переменных и последовательно-параллельной (смешанной) коррекцией.

 

 

 

 

 

 

Заключение

 

По заданным исходным данным произведен расчет и выбор основных элементов управляемого выпрямителя. В результате расчета были выбраны такие элементы как: трансформатор ТСЗП–400/10УЗ;тиристр типа ТБ250 в каждом плече моста 9-го класса «I_уд–550 А»; реактор  типа ФРОС-1000/0,5 УЗ с номинальным током 800А и индуктивностью L_дрн=2,3 мГн. Активное сопротивление сглаживающего дросселя при потерях в обмотке ΔР_др=4,7 Вт; автомат А3790Б со следующими параметрами: U_ном=660В; номинальный ток выключателя I_ном=630А; с уставкой по току срабатывания электромагнитного расцепителя I_устэм=6300А (ударный ток тиристора I_уд=7700А).В конце расчета были составлены 2 принципиальные схемы электропривода системы УВ–Д и одна структурная (формат А3).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы

 

1. Комплектные тиристорные электроприводы/Под ред. В.М. Перельмутера. – М.: Энергоатомиздат, 1988. – 319 с.
2. Чебовский О.Г., Моисеев Л.Г., Недошивин Р.П. Справочник. Силовые полупроводниковые приборы. – М.: Энергия, 1985. – 400 с.
3. Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть электростанций и подстанций. Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: Учеб. пособие для вузов. – М.: Энергоатомиздат, 1989. – 601 с.
4. Электротехнический справочник. Т 4. Использование электрической энергии/ Под общ. ред. профессоров МЭИ В.Г. Герасимова и др. – М.: Изд-во МЭИ, 2002.
5. Справочник по автоматизированному электроприводу/Под ред. В.А. Елисеева и А.В. Шинянского. – М.: Энергоатомиздат, 1983.
6. Терехов В.М. Осипов О.И. Системы управления электроприводов: учебн. для вузов по спец 140604 «Электропривод и автоматика пром. установок и технологических комплексов». – М.: Академия, 2005.
7. Теория автоматического управления : учеб. для вузов по направлению подгот. "Автоматизация и упр."... / С. Е. Душин [и др.]; под ред. В. Б. Яковлева. – Изд. 3-е, стер. – М. : Высш. шк., 2009.
8. СТО ИрГТУ.005-2009. Система менеджмента качества. Учебно-методическая деятельность. Оформление курсовых и дипломных проектов технических специальностей.