Электропривод постоянного тока

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования Российской Федерации

Дальневосточный государственный технический университет

им. В.В. Куйбышева

Кафедра автоматизированного управления техническими системами

Практическое задание №1

По дисциплине "Системы управления электроприводами"

Выполнил студент гр. Э-7841

Жиленков П.Ю

Принял доцент

Бункин П.Я.

Владивосток 2010

ЗАДАНИЕ № 1. Расчёт параметров и характеристик разомкнутой системы тиристорного электропривода постоянного тока

Определение параметров ТП

Максимальная величина ЭДС E_d0, соответствующая нулевому значению угла управления,

, E_d0=274 В (1.1)

Исходные данные:

Таблица 1

Таблица 2

где U_н - номинальное напряжение двигателя; k_н = 1,1 - коэффициент, учитывающий возможное снижение напряжения сети; k_т = 1,1 - коэффициент, учитывающий падение напряжения в сопротивлениях преобразователя; ДUв =2 В - падение напряжения в открытом тиристоре; n - число последовательно соединённых тиристоров (табл. 2); б_мин = 10 - минимальный угол управления.

Номинальная ЭДС фазы вторичной обмотки трансформатора

E_2ф = E_d0 / k_сх, E_2ф =274/2,34=117,09 В (1.2)

где k_сх - коэффициент схемы выпрямления.

Максимальная мощность цепи постоянного тока

P_d0 = E_d0 I_н. P_d0 =274•57,3=15700,2 Вт (1.3)

Типовая мощность силового трансформатора

S_т = k_s P_d0. S_т=1,05•15700,2 =16482 Вт (1.4)

Номинальный ток вторичной обмотки трансформатора

I_2н = k_i I_н. I_2н=0,817•57,3=46,8 А (1.5)

Индуктивное сопротивление фазы трансформатора

(1.6)

где u_к% - напряжение короткого замыкания трансформатора в процентах.

Активное сопротивление фазы трансформатора

, (1.7)

где p_м - потери в меди трансформатора в процентах.

Индуктивность цепи якоря, необходимая для ограничения пульсаций тока на уровне 0,05 I_н

 , (1.8)

где e_п - относительная величина пульсаций выпрямленного напряжения (действующее значение основной гармоники) при б = 90°,

; (1.9)

p - пульсность схемы выпрямления; щ = 314 рад/с - угловая частота сети.

Основные показатели выпрямительных схем приведены в табл. 2.

Активное сопротивление якоря двигателя

. (1.10)

Здесь коэффициент 1,24 учитывает превышение температуры обмоток на 60С, а последнее слагаемое определяет сопротивление щёточного контакта. Активное сопротивление цепи якоря электропривода

(1.11)

Индуктивность сглаживающего реактора

,, (1.12)

где 0,003Гн - индуктивность якоря двигателя; p_п = 2 - число пар полюсов двигателя.

Гн

Электромагнитная постоянная времени электропривода

(1.13)

Коэффициент передачи двигателя

. (1.14)

Коэффициент передачи ТП

, (1.15)

где E_ом = 10 В - амплитуда опорного напряжения СИФУ.

Электромеханическая постоянная времени электропривода

тиристорный электропривод ток двигатель

=0,1•0,53•0,77²=0,075сек (1.16)

где - суммарный момент инерции двигателя и механизма. Момент инерции двигателя

, кгм²

Расчёт переходных процессов производится по структурной схеме разомкнутой системы, представленной на рис. 1. Здесь T - постоянная времени ТП, которую можно принять равной 0,005 с.

Рис. 1. Структурная схема разомкнутой системы

Требуется рассчитать реакции тока и скорости для двух случаев:

1.Ступенчатого изменения входного сигнала U_у при статическом токе I_c = 0. Величина входного напряжения определяется по формуле

. (1.17)

Этому значению входного напряжения соответствует установившаяся величина скорости

=1,1•27,4•0,77=23,2 рад/с (1.18)

Рис. 2. Структурная схема разомкнутой системы в числовом виде

Рис.3. Кривая тока переходного процесса при I_c = 0 и ступенчатом воздействии задающего сигнала

Рис.4. Кривая скорости переходного процесса при I_c = 0 и ступенчатом воздействии задающего сигнала

2. Ступенчатое изменение нагрузки при U_у = 0, и I_c = I_н.

Рис.5. Кривая тока переходного процесса при U_у=0 и ступенчатом изменении нагрузки

Рис.6. Кривая скорости переходного процесса при U_у=0 и ступенчатом изменении нагрузки

3. Механические характеристики рассчитываются в предположении, что ток якоря непрерывен. В этом случае уравнение скоростной характеристики

(1.19),

(1.20).

Здесь ₀ - скорость идеального холостого хода.

а) ₀ = _н=157 рад/с

б) ₀ = _н/2=78,5 рад/с

Рис. 7. Электромеханические характеристики а) при U_у1=7,44В б) при U_у2=3,7 В

Размещено на Allbest.ru