Размещено на http://www.allbest.ru/

"РАЗРАБОТКА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА ПОДАЧИ ИСХОДНОЙ СМЕСИ ДЛЯ ПРОЦЕССА РЕКТИФИКАЦИИ МЕТИЛОВОГО СПИРТА"



Содержание

Введение

1. Краткое описание технологического процесса и требования, предъявляемые к электроприводу

2. Расчет нагрузки на валу и выбор электродвигателя

3. Расчет тиристорного преобразователя

4. Составление структурной схемы электропривода и расчет ее параметров

5. Расчет регулятора тока

6. Расчет регулятора скорости

7. Моделирование переходных процессов

Заключение

Литература

ВВЕДЕНИЕ

Уровень автоматизации производственных процессов, производительность труда и качество выпускаемой продукции определяется силовой электровооруженностью труда, основу которой составляют регулируемые электрические машины.

В силу своих конструктивных особенностей асинхронная машина лишена ряда недостатков, присущих машинам постоянного тока. В частности, отсутствие коллектора и щеток в короткозамкнутом асинхронном двигателе (АД) обуславливает большую предельную единичную мощность, лучшие весогабаритные показатели, более высокую перегрузочную способность и допустимую скорость изменения момента, более высокие скорости вращения, чем машины постоянного тока. Известно, что преимущества АД наиболее полно реализуются при частотном управлении, что обуславливает постоянное вытеснение регулируемого электропривода постоянного тока частотно-регулируемым асинхронным электроприводом во всех отраслях промышленности.

В настоящее время около половины вырабатываемой электроэнергии потребляется нерегулируемыми двигателями переменного тока, среди которых значительную часть составляют мощные высоковольтные АД. Регулирование скорости мощных высоковольтных АД, исключение режимов прямых пусков - эффективные факторы повышения производительности рабочих механизмов, снижения эксплуатационных расходов, экономии электроэнергии. Рабочими механизмами мощных высоковольтных электроприводов являются: подъемники горной и металлургической промышленности, вентиляторы, насосы, газодувки, компрессоры горной, металлургической, химической промышленности, атомной энергетики.

Известно, что механические и динамические характеристики, энергетические показатели АД в частотно-регулируемом электроприводе определяются: принятым законом частотного управления, способом частотного управления, алгоритмической и аппаратной реализацией автоматической системы регулирования (АСР) электропривода. С разработкой и освоением серийного производства мощных силовых полупроводниковых приборов появилась возможность широкого применения мощных высоковольтных преобразователей частоты (ПЧ) для питания обмоток высоковольтных АД. Таким образом, появилась возможность создания регулируемых по скорости мощных высоковольтных асинхронных электроприводов. В данном курсовом проекте рассматривается возможность регулирования скорости вращения привода центробежного насоса с помощью тиристорного преобразователя. Исследуются возможности регулирования данного электропривода с помощью каскадной системы с контурами по току и по скорости вращения.

1. КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА И ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К ЭЛЕКТРОПРИВОДУ

Процесс ректификации относится к основным процессам химической технологии. Показателем эффективности его является состав целевого продукта. В зависимости от технологических особенностей в качестве целевого продукта могут выступать как дистиллят, так и кубовый остаток. Поддержание постоянного состава целевого продукта и будет являться целью управления. Состав другого продукта при этом может колебаться в определенных пределах вследствие изменения состава исходной смеси. В дальнейшем будем считать целевым продуктом дистиллят.

Трудность регулирования процесса объясняется также частотой и амплитудой возмущений. Возмущениями являются изменения начальных параметров исходной смеси, тепло- и хладоносителей, изменения свойств теплопередающих поверхностей, отложение веществ на стенках и т. д. Кроме того, на технологический режим ректификационных колонн, устанавливаемых под открытым небом, влияют колебания температуры атмосферного воздуха.

Показатель эффективности процесса -- концентрация Qд искомого компонента в дистилляте самым непосредственным образом зависит от начальных параметров исходной смеси. С их изменением в процесс могут поступать наиболее сильные возмущения, в частности по каналу состава исходной смеси, так как состав определяется предыдущим технологическим процессом. Режим работы механизмов центробежного типа определяется тремя величинами: подачей Q; напором Н и угловой скоростью . Эти величины определяют также момент сопротивления и мощность на валу механизма. Основы теории механизмов центробежного типа были разработаны Л. Эйлером.



Рис. 1.1. Q-H характеристики механизмов центробежного типа.

Регулирование подачи механизмов центробежного типа

Для многих механизмов центробежного типа возникает необходимость регулирования их подачи. Примерами таких установок являются газодувки газовых магистралей с изменяющимся потреблением газа в течение суток; дымососы, производительность которых зависит от режима топки котла; насосы в химической промышленности, участвующие в технологическом процессе производства жидких химических веществ, и т. д.

Наиболее простым в реализации является способ регулирования подачи при помощи дросселирования, путем введения в нагнетающую магистраль различных заслонок. Этот механический способ основан на изменении результирующего сопротивления магистрали. При неизменной скорости рабочая точка механизма перемещается по Q-Н характеристике в сторону снижения подачи до точки пересечения с новой характеристикой магистрали (рис.1.2). При этом часть напора теряется на регулирующем устройстве. Для оценки КПД механического способа регулирования примем, что КПД механизма и двигателя остаются неизменными при изменении подачи. Тогда

(1.1)



где - напор в магистрали после регулирующего органа;

- напор, создаваемый механизмом перед регулирующим органом;

- потери напора в магистрали;

- подача механизма совместно с регулирующим органом.

Рис. 1.2. Q-Н-характеристики при регулировании производительности задвижкой.

Из рис. 1.2 следует, что КПД данного способа регулирования тем ниже, чем меньше статический напор . При

(1.2)

где и - номинальные значения напора и подачи механизма. Из последней формулы вытекает, что КПД снижается примерно квадратично от диапазона регулирования подачи . Следовательно, при малом статическом напоре и больших требуемых диапазонах изменения подачи данный способ регулирования оказывается весьма неэкономичным. Это ограничивает область ею практического применения главным образом маломощными установками с относительно небольшим требуемым диапазоном регулирования.

Наиболее универсальным является электрический способ регулирования подачи, при котором с помощью регулируемого электропривода изменяется угловая скорость механизма. При этом одновременно с уменьшением подачи снижается и напор (см. рис. 1.1) и согласно (1.1) КПД регулирования (без учета увеличения потерь при снижении угловой скорости в самом электроприводе). Следовательно, электрический способ окажется более экономичным по сравнению с регулированием с помощью задвижки, если относительные дополнительные потери в электроприводе, вызванные снижением скорости, меньше относительного перепада напора в дросселирующем устройстве. Электрический способ создает широкие возможности автоматизации процесса регулирования подачи механизмов центробежного типа и позволяет исключить механические регулирующие устройства и тем самым повысить надежность работы установок, упростить их конструкцию.

Как следует из рассмотренного выше, механизмы центробежного и поршневого типов в силу особенностей их конструкции и условий технологического процесса не требуют реверсирования. Их скорость согласуется со скоростью двигателя, поэтому электропривод этих установок выполняется безредукторным и поставляется обычно комплектно с механизмом. Отличительной особенностью рассматриваемой группы механизмов являются облегченные условия их пуска. Эти механизмы, как в нормальных условиях, так и после аварийного отключения пускаются, как правило, вхолостую. При этом момент трогания не превышает 30--35% номинального момента. Для установок вентиляторного типа, которые пускаются под нагрузкой, момент сопротивления плавно возрастает с увеличением скорости, что благоприятно согласуется с формой механической характеристики асинхронного двигателя. Характеристики механизмов центробежного тина создают благоприятные условия работы регулируемого электропривода, как в отношении статических нагрузок, так и требуемого диапазона регулирования скорости. Действительно, как это следует из полученных механических характеристик, при уменьшении скорости, по крайней мере квадратично снижается и момент сопротивления на валу двигателя. Это облегчает тепловой режим двигателя при работе на пониженной скорости. Из законов пропорциональности

(1.3)

(1.4)

(1.5)

вытекает, что требуемый диапазон регулирования скорости при условии отсутствия статического напора не превышает заданный диапазон изменения подачи

(1.6)

Если , то для изменения подачи от нуля до номинального значения необходим диапазон регулирования скорости

(1.7)

где - напор, развиваемый механизмом при и .

При высоком уровне статического напора, например составляющем , снижение скорости лишь на 10% уже обеспечит уменьшение подачи практически до нуля. В среднем для регулируемых механизмов центробежного типа требуемый диапазон регулирования скорости обычно не превосходит 2:1. Отмеченные особенности данных механизмов и невысокие требования в отношении жесткости механических характеристик позволяют успешно применять для них простые в реализации варианты регулируемого асинхронного электропривода. Для данного привода центробежного насоса необходимо обеспечить плавный пуск во избежание гидравлического удара в трубопроводе. В процессе работы расход исходной смеси должен поддерживаться на заданном уровне, статическая ошибка не должна превышать 1%. Не допускается перерегулирование выше 10%, поскольку возможно "захлебывание" колонны, что отрицательно скажется на качестве выходного продукта. Время переходного процесса должно быть минимально возможным при условиях, приведенных выше.

2. РАСЧЕТ НАГРУЗКИ НА ВАЛУ И ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

Насос для перекачивания метилового спирта при температуре 25°С из открытой емкости в ректификационную колонну, работающую под избыточным давлением 0,2 МПа. Расход жидкости . Геометрическая высота подъема воды 15 м. Длина трубопровода на линии всасывания 10 м, на линий нагнетания 40 м. На линии нагнетания имеются два отвода под углом 120°, десять отводов под углом 90° с радиусом поворота, равным 6 диаметрам трубы, и два нормальных вентиля. На всасывающем участке трубопровода установлено два прямоточных вентиля, имеется четыре отвода под углом 90° с радиусом поворота, равным шести диаметрам трубы.

Выбор трубопровода.

Для всасывающего и нагнетательного трубопровода примем одинаковую скорость течения воды, равную 2 м/с. Тогда диаметр равен



м. (2.1)

Выбираем стальную трубу наружным диаметром 57 мм, толщиной стенки 2.5 мм. Внутренний диаметр трубы м. Фактическая скорость воды в трубе

м/с. (2.2)

Примем, что коррозия трубопровода незначительна.

Определение потерь на трение и местные сопротивления

(2.3)

т. е. режим течения турбулентный. Примем абсолютную шероховатость равной м. Тогда

(2.4)

Далее получим:

1/е=435; 560/е=244000; 10/е=4350: 4350<Rе<244000.

Таким образом, в трубопроводе имеет место, смешанное трение, и расчет следует проводить по формуле:



(2.5)

Определим сумму коэффициентов местных сопротивлений. Для всасывающей линии:

1) вход в трубу (принимаем с острыми краями): ;

2) прямоточные вентили: для ;

3) отводы.

Сумма коэффициентов местных сопротивлений во всасывающей линии:

(2.6)

Потерянный напор во всасывающей линии находим по формуле:

м (2.7)

Для нагнетательной линии:

1) отводы под углом 120°: ;

2) отводы под углом 90°: ;

3) нормальные вентили: для м ;

4) выход из трубы: .

Сумма коэффициентов местных сопротивлений в нагнетательной линии:

(2.8)



Потерянный напор в нагнетательной линии:

м (2.9)

Общие потери напора:

м (2.10)

Выбор насоса.

Находим потребный напор насоса:

м (2.11)

Такой напор при заданной производительности обеспечивается одноступенчатым центробежным насосом Х20/18.

Найдем мощность на валу двигателя:

Вт (2.12)

Для насосов от 2 до 5 кВт необходим запас по мощности равный 20%.

Вт (2.13)

По справочнику выбираем двигатель с большей ближайшей мощностью: АИР 90L2. Двигатель имеет следующие номинальные данные:



кВт;

;

;

;

;

;

;

;

;

Ом;

Ом;

Ом;

Ом;

3. РАСЧЕТ ТИРИСТОРНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ

Расчет и выбор силовых полупроводниковых приборов выпрямителя

(3.1)

а) среднее значение тока вентиля



(3.2)

б) действующее значение тока вентиля

(3.3)

в) коэффициент формы тока

(3.4)

г) условие выбора диодов по току

(3.5)

где: К_zo - коэффициент запаса по охлаждению, К_zo=0,9;

К_zpi - коэффициент запаса по рабочему току, K_zpi=1,3;

I_fav - максимально допустимый средний ток при заданных условиях, I_fav = I_a = 4.086 A;

I_favmax - максимально допустимый средний ток;

(3.6)

д) максимальное напряжение на вентиле

U_вmax=К_ео К_с К_р Е_do (3.7)



где К_ео - кратность напряжений, для трехфазной мостовой схемы К_ео=1,045;

К_с - коэффициент схемы, для трехфазной мостовой схемы К_с=1,1;

К_р - кратность мощностей, для трехфазной мостовой схемы К_р=1,05;

Е_do - выпрямленная ЭДС;

(3.8)

где К_е - кратность напряжений, для трехфазной мостовой схемы К_е=0,427;

U_fc - напряжение фазное сети, U_fc=220 В;

(3.9)

(3.10)

Выбираем диод Д112-10-7 [3]: Iпр.ср.мах = 10 А; Uобр. и пр.мах = 800 В. Расчет и выбор силовых полупроводниковых приборов инвертора

Транзисторы выбираются по максимальному коллекторному току и максимальному напряжению U_кэ.

а.) максимальный коллекторный ток

(3.11)

где К_zi - коэффициент запаса по току, К_zi=1,2;

I_k - коллекторный ток транзистора, I_k=I_do=6.1296 A;

(3.12)



б.) Максимальное напряжение коллектор - эмиттер

где К_zu - коэффициент запаса по напряжению, К_zu=1,3;

U_ke - напряжение коллектор - эмиттер, U_ke=520 В;

(3.13)

Выбираем транзистор [4] типа ТКД335-10-10

I_k.max=10 A;

U_ke.max=700 B;

U_kb.max=1000 B;

U_eb.max=7 B.

Расчет и выбор токоограничивающего дросселя

а.) индуктивность реактора

(3.14)

где - угловая частота;

Рад/с - угловая частота;

I_d - максимально допустимый ток I_d = 230 А;

I_n - ток нагрузки в момент короткого замыкания; примем I_n=6.1296А;

U - линейное напряжение сети, U = 380 B;

X_af - индуктивное сопротивление фазы статора двигателя, по паспортным данным X_af = 0.057 Ом;



мГн (3.15)

Выбираем дроссель ФРОС - 1000/0.5У3

L_др = 5 мГн ;

R_др = 0.0072 Ом и дроссель ФРОС - 250/0.5У3

L_др = 6.5 мГн ;

R_др = 0.0176 Ом.

Расчет промежуточного контура

На расчетной силовой схеме автоматизированного привода к промежуточному контуру постоянного тока относятся токоограничивающий реактор и конденсатор С.

Собственная частота контура

(3.16)

где L - индуктивность токоограничивающего реактора, L=0.0115 Гн; С - емкость конденсатора;

Выбираем конденсатор из условия (3.17), где - пропускаемая частота привода, примем = 100 Гц;

Примем два конденсатора К50-20-350В-200 мкФ включенных параллельно. Суммарная емкость будет составлять 400 мкФ.

Гц (3.18)

Гц (3.19)

Условие выбора конденсатора выполняется.

4. СОСТАВЛЕНИЕ СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ ЭЛЕКТРОПРИВОДА И РАСЧЕТ ЕЕ ПАРАМЕТРОВ

Передаточная функция преобразователя

(4.1)

Постоянная времени тиристорного преобразователя

сек. (4.2)

(4.3)

Коэффициент усиления преобразователя

(4.4)

Тогда передаточная функция преобразователя

(4.5)

Электромагнитная постоянная двигателя:



сек (4.6)

мГн (4.7)

где - индуктивность прямой цепи, - индуктивность обмоток статора.

мГн (4.8)

- индуктивность ротора, приведенная к статору;

мГн (4.9)

Ом (4.10)

где - сопротивление прямой цепи;

- сопротивление дросселя;

- сопротивление обмоток статора;

- сопротивление ротора, приведенное к статору;

Тогда передаточная функция

(4.11)

Электромеханическая постоянная системы:



(4.12)

где - конструктивная постоянная;

(4.13)

- момент инерции привода.

.

- момент инерции двигателя;

- момент инерции насоса;

Поскольку момент инерции насоса аналитически вычислить сложно, то воспользуемся формулой 4:

включений/час (4.14)

где - допустимое число включений в час;

- номинальная мощность двигателя в ваттах;

- маховой момент двигателя, в кгм²;

- маховой момент нагрузки, отнесенный к валу двигателя, в кгм²;

- коэффициент, характеризующий охлаждение двигателя, равный 0,3-0,4;

- номинальное скольжение двигателя;

- синхронное число об/мин двигателя.

Выражаем из этой формулы :

(4.15)

Принимая, что максимальное число включений двигателя в час , после подстановки значений получаем, что момент инерции насоса равен: кгм². Тогда кгм².

Откуда электромеханическая постоянная системы равна:

сек (4.16)

Тогда передаточная функция

(4.17)

5. РАСЧЕТ РЕГУЛЯТОРА ТОКА

Структурная схема контура тока приведена на рис. 5.1.

Рис.5.1. Структурная схема контура тока



Регулятор тока организован по пропорционально-интегральному (ПИ) закону управления с настройкой на модульный оптимум. Регулятор для обеспечения требуемых динамических параметров должен компенсировать электромагнитную постоянную времени системы .

Тогда передаточная функция регулятора тока будет иметь вид:

(5.1)

- пропорциональная часть регулятора тока, определяется по формуле:

(5.2)

где - малая постоянная времени токового контура;

- коэффициент обратной связи по току, определяется по формуле:

Подставив значения в (5.2), получим:

.

Примем, что , тогда (5.1) запишется в виде:



.

Промоделируем контур тока, подав на его вход напряжение задания равное 5В.

T	I
0.0000	0.0000
0.0002	0.0006
0.0012	0.0153
0.0020	0.0387
0.0040	0.1462
0.0060	0.3110
0.0080	0.5222
0.0100	0.7702
0.0120	1.0465
0.0140	1.3434
0.0160	1.6540
0.0180	1.9726
0.0200	2.2939
0.0220	2.6137
0.0240	2.9282
0.0260	3.2344
0.0280	3.5297
0.0300	3.8123
0.0320	4.0805
0.0340	4.3332
0.0360	4.5697
0.0380	4.7896
0.0400	4.9926
0.0420	5.1788
0.0440	5.3485
0.0460	5.5021
0.0480	5.6402
0.0500	5.7633
0.0520	5.8723
0.0540	5.9679
0.0560	6.0511
0.0580	6.1226
0.0600	6.1834
0.0620	6.2343
0.0640	6.2762
0.0660	6.3100
0.0680	6.3364
0.0700	6.3563
0.0720	6.3704
0.0740	6.3794
0.0760	6.3840
0.0780	6.3848
0.0800	6.3823
0.0820	6.3771
0.0840	6.3696
0.0860	6.3603
0.0880	6.3496
0.0900	6.3378
0.0920	6.3253
0.0940	6.3122

Из переходной характеристики видно, что по причине малого пере регулирования (4%) переходной процесс в оптимальном контуре близок к апериодическому, и если перерегулированием пренебречь, то передаточную функцию замкнутого контура тока можно описать апериодическим звеном первого порядка:

.

6. РАСЧЕТ РЕГУЛЯТОРА СКОРОСТИ

Регулятор скорости организован по пропорционально-интегральному (ПИ) закону управления с настройкой на симметричный оптимум. Регулятор для обеспечения требуемых динамических параметров должен компенсировать электромеханическую постоянную времени системы . Тогда передаточная функция регулятора скорости будет иметь вид:

(6.1)

- пропорциональная часть регулятора скорости, определяется по формуле:

(2.2)

- коэффициент обратной связи по скорости, определяется по формуле:



Подставив значения в (6.2), получим:

.

Примем, что , тогда (6.1) запишется в виде:

.

7. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ

Структурная схема рассчитанного электропривода приведена на рис 7.1.

Рис. 7.1. Структурная схема электропривода.

Для исследования динамических характеристик электропривода подадим на вход системы сигнал задания равный 10В в виде ступеньки. В результате получили следующие переходные характеристики частоты вращения и тока.



График переходного процесса изменения скорости вращения.

График переходного процесса изменения тока.

Из приведенных графиков следует, что рассчитанные регуляторы обеспечивают необходимое быстродействие, однако, присутсутствует большое перерегулирование по частоте вращения (65%) и совершенно недопустимое превышение тока (20-кратное). Поэтому для обеспечения плавного пуска и во избежание гидравлического удара используется задатчик интенсивности с выходным сигналом, изменяющимся от 0 до 10 В.



График изменения напряжения на выходе задатчика интенсивности.

ректификация электропривод тиристорный преобразователь

В качестве нагрузки использовалась вентиляторная нагрузка в виде функции .



График изменения тока.

График изменения скорости.

Время	Ток	Скорость вращения
0.0000	0	0
0.0095	0.0498	0.0086
0.0190	0.3351	0.1197
0.0200	0.3811	0.1435
0.0248	0.6617	0.3148
0.0363	1.6583	1.2178
0.0400	2.0637	1.7034
0.0580	4.2762	5.6666
0.0600	4.5234	6.2778
0.0700	5.6816	9.8302
0.0800	6.6339	14.1611
0.1000	7.5857	24.2154
0.1200	7.2323	34.6171
0.1400	6.0017	43.7746
0.1600	4.5760	50.9281
0.1800	3.5483	56.2540
0.2000	3.2068	60.5601
0.2200	3.4998	64.8061
0.2400	4.1471	69.6921
0.2600	4.8123	75.4595
0.2800	5.2502	81.9277
0.3000	5.3779	88.6860
0.3200	5.2614	95.3233
0.3400	5.0473	101.5926
0.3600	4.8814	107.4639
0.3800	4.8508	113.0741
0.4000	4.9655	118.6250
0.4200	5.1766	124.2837
0.4400	5.4128	130.1256
0.4600	5.6154	136.1308
0.4800	5.7579	142.2195
0.5000	5.8480	148.3016
0.5200	5.9138	154.3162
0.5400	5.9871	160.2476
0.5600	6.0892	166.1182
0.5800	6.2254	171.9684
0.6000	6.3876	177.8349
0.6200	6.5616	183.7369
0.6400	6.7346	189.6732
0.6600	6.8999	195.6292
0.6800	7.0581	201.5866
0.7000	7.2142	207.5322
0.7200	7.3748	213.4614
0.7400	7.5445	219.3779
0.7600	7.7247	225.2893
0.7800	7.9141	231.2031
0.8000	8.1101	237.1234
0.8200	8.3101	243.0505
0.8400	8.5126	248.9817
0.8600	8.7175	254.9135
0.8800	8.9260	260.8432
0.9000	9.1390	266.7699
0.9200	9.3576	272.6940
0.9400	9.5822	278.6172
0.9600	9.8124	284.5407
0.9800	10.0478	290.4654
1.0000	10.2878	296.3914
1.0000	10.2878	296.3914
1.0000	10.2878	296.3914
1.0100	10.3524	299.3444
1.0200	10.1512	302.1763
1.0400	8.7161	306.5833
1.0600	6.4910	308.1352
1.0800	4.5575	306.6649
1.1000	3.6586	303.3160
1.1200	3.8962	299.7391
1.1400	4.8615	297.2480
1.1600	5.9610	296.3633
1.1800	6.7235	296.8284
1.2000	6.9594	297.9463
1.2200	6.7518	298.9970
1.2400	6.3373	299.5355
1.2600	5.9600	299.4830
1.2800	5.7683	299.0390
1.3000	5.7846	298.5061
1.3200	5.9371	298.1298
1.3400	6.1194	298.0136
1.3600	6.2468	298.1209
1.3800	6.2842	298.3343
1.4000	6.2450	298.5305
1.4200	6.1701	298.6328
1.4400	6.1023	298.6285
1.4600	6.0675	298.5532
1.4800	6.0696	298.4610
1.5000	6.0961	298.3955
1.5200	6.1280	298.3753
1.5400	6.1504	298.3944
1.5600	6.1570	298.4322
1.5800	6.1502	298.4670
1.6000	6.1370	298.4853
1.6200	6.1250	298.4847
1.6400	6.1188	298.4715
1.6600	6.1191	298.4553
1.6800	6.1238	298.4437
1.7000	6.1294	298.4401
1.7200	6.1333	298.4435
1.7400	6.1345	298.4501
1.7600	6.1333	298.4563
1.7800	6.1310	298.4595
1.8000	6.1289	298.4594
1.8200	6.1278	298.4571
1.8400	6.1278	298.4543
1.8600	6.1287	298.4522
1.8800	6.1296	298.4516
1.9000	6.1303	298.4521
1.9200	6.1306	298.4533
1.9400	6.1304	298.4544
1.9600	6.1299	298.4550
1.9800	6.1296	298.4550
2.0000	6.1294	298.4546

Из графиков переходных процессов можно сделать следующие выводы. Перерегулирование по скорости вращения составляет 4.5%, что благоприятно будет влиять на динамику массообмена, происходящую в ректификационной колонне. Перерегулирование по току составляет 70%, что ниже заданного 2-хкратного превышения. Далее промоделируем систему в установившемся режиме при резком возрастании нагрузки на 10%.

График изменения тока.



График изменения скорости вращения.

Время	Ток	Скорость вращения
1.9400	6.1304	298.4544
1.9600	6.1299	298.4550
1.9800	6.1296	298.4550
2.0000	6.1294	298.4546
2.0200	6.1831	297.6423
2.0400	6.4159	297.0684
2.0600	6.7458	296.9262
2.0800	7.0162	297.2152
2.1000	7.1268	297.7518
2.1200	7.0721	298.2909
2.1400	6.9186	298.6482
2.1600	6.7548	298.7606
2.1800	6.6473	298.6776
2.2000	6.6197	298.5081
2.2200	6.6557	298.3575
2.2400	6.7187	298.2873
2.2600	6.7730	298.3039
2.2800	6.7982	298.3744
2.3000	6.7928	298.4536
2.3200	6.7686	298.5063
2.3400	6.7416	298.5197
2.3600	6.7238	298.5009
2.3800	6.7196	298.4684
2.4000	6.7264	298.4401
2.4200	6.7378	298.4265
2.4400	6.7476	298.4286
2.4600	6.7522	298.4406
2.4800	6.7514	298.4543
2.5000	6.7472	298.4635
2.5200	6.7424	298.4657
2.5400	6.7393	298.4624
2.5600	6.7386	298.4566
2.5800	6.7398	298.4516
2.6000	6.7418	298.4492
2.6200	6.7435	298.4495
2.6400	6.7443	298.4516
2.6600	6.7442	298.4540
2.6800	6.7434	298.4557
2.7000	6.7426	298.4561
2.7200	6.7421	298.4555
2.7400	6.7419	298.4545
2.7600	6.7421	298.4536
2.7800	6.7425	298.4532
2.8000	6.7428	298.4532
2.8200	6.7429	298.4536
2.8400	6.7429	298.4540
2.8600	6.7428	298.4543
2.8800	6.7426	298.4544
2.9000	6.7425	298.4543
2.9200	6.7425	298.4541
2.9400	6.7426	298.4539
2.9600	6.7426	298.4539
2.9800	6.7427	298.4539
3.0000	6.7427	298.4539

Из графиков следует, что при резком возрастании нагрузки на 10% система отрабатывает возмущение. Заданная скорость вращения восстановится за 0,6 секунды. Значение тока установится в новое значение и составит 6,74А.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Целью данного курсового проекта являлась разработка автоматизированного электропривода центробежного насоса подачи исходной смеси для процесса ректификации метилового спирта. Был рассчитан центробежный насос. Для данного насоса был рассчитан электродвигатель и выбран по справочнику электродвигатель.

Для обеспечения требуемого технологического режима была синтезирована система управления электродвигателем. Данная система состоит из двух контуров: тока и скорости. Контур тока настроен на модульный оптимум, контур скорости настроен на симметричный оптимум. Для обоих контуров были рассчитаны уставки регуляторов. Система была промоделирована в toolbox SIMULINK пакета Matlab. В процессе моделирования были получены следующие результаты: рассчитанная система обеспечивает заданным требованиям в динамических и статических режимах.



ЛИТЕРАТУРА

1. Дытнерский Ю.И. "Основные процессы и аппараты химической промышленности М": Химия. 1991.-С.44-80.

2. Дытнерский Ю.И. "Процессы и аппараты химической технологии" М.: Химия. 1991.-т.2.-С.69-141.

3. Чебовский О.Г. Тиристоры. М.: Энергоатомиздат. 1985.-С.176-177.

4. Галкин В.И Полупроводниковые приборы: транзисторы широкого применения. - М.: Радио и связь. 1995.-С.165-167.

5. Горячева Г.А. Конденсаторы: справочник. - М.: Радио и связь. 1984. - 55с.

6. Лотоцкий "Электрические машины и основы электропривода".

7. Ключев "Электропривод и Автоматизация общепромышленных механизмов".

8. Горшков "Насосы"

Размещено на Allbest.ru