Система підпорядкованого регулювання швидкістю двигуна постійного струму
Розрахунок параметрів регуляторів струму і швидкості, відповідних коефіцієнтів зворотних зв’язків двоконтурної системи підпорядкованого керування швидкістю двигуна постійного струму. Параметри перетворювача напруги. Розрахунок параметрів контуру струму.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 12.05.2014 |
| Размер файла | 191,2 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru
Размещено на http://www.allbest.ru
Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України
Національний технічний університет України
"Київський політехнічний інститут"
Кафедра "Автоматизації електромеханічних систем та електроприводу"
Розрахунково-графічна робота з дисципліни
"Автоматизація електромеханічних систем ч.1"
Варіант № 7
Виконав:
студент 4 курсу ФЕА
гр. ЗЕП-01
Сидоренко А.М.
Перевірив:
доцент Халімовський О.М.
Київ-2013
Завдання
1. Розрахувати параметри регуляторів струму та швидкості та відповідні коефіцієнти зворотних зв'язків двоконтурної системи підпорядкованого керування швидкістю двигуна постійного струму з незалежним збудженням.
2. Побудувати статичні характеристики системи керування.
регулятор двигун швидкість
Вихідні дані
|
Тип двигуна |
2ПО160МУХЛ4 |
||
|
Номінальна потужність |
3200 |
||
|
Номінальна напруга |
220 |
||
|
Номінальна швидкість |
1000 |
||
|
Коефіцієнт корисної дії |
0,795 |
||
|
Опір якоря |
0,516 |
||
|
Індуктивність якоря |
0,016 |
||
|
Момент інерції |
0,1 |
||
|
Приведений момент інерції механізму до валу двигуна |
0,21 |
||
|
Індуктивність дроселя перетворювача |
0,015 |
||
|
Опір дроселя перетворювача |
0,18 |
||
|
Момент опору на валу двигуна |
0,8 |
||
|
Тип регулятора швидкості |
ПІ |
||
|
0,031 |
Структурна схема двоконтурної системи підпорядкованого керування швидкістю двигуна постійного струму з незалежним збудженням рис.1
Рис.1 Структурна схема системи керування
Розрахунок параметрів двигуна.
Номінальний струм двигуна:
Номінальна кутова швидкість обертання:
Сумарний опір якірного кола:
Сумарна індуктивність якірного кола:
Сумарний приведений до валу двигуна момент інерції:
Добуток конструктивної сталої двигуна на номінальний потік збудження:
Номінальний момент двигуна:
Момент опору на валу двигуна:
Стала часу якірного кола:
Параметри перетворювача напруги
Коефіцієнт передачі:
Мала стала часу, яка враховує запізнення при керуванні тиристорами та інерційність фільтрів перетворювача:
Розрахунок параметрів контуру струму
Контур струму є зв'язаним з контуром швидкості через електрорушійну силу . Оскільки величина струму змінюється значно швидше, ніж величина швидкості (ЕРС), то на час перехідних процесів в контурі струму можна прийняти. Тоді не впливатиме на вид динамічних характеристик і синтез контуру можна проводити при . Структурна схема контуру приведеного до одиничного зворотного зв'язку матиме вигляд (рис.2):
Рис.2 Структурна схема контуру струму якоря.
Коефіцієнт зворотного зв'язку за струмом:
,
де - перевантажувальна здатність двигуна (приймаємо ).
Бажана передаточна функція розімкнутого контуру при настроюванні на модульний оптимум має вигляд:
Передаточна функція розімкнутого контуру рис.2 має вигляд:
Знайдемо передаточну функцію регулятора струму:
,
де,.
Остаточно передаточна функція регулятора струму має вигляд:
,
отримали ПІ-регулятор струму.
Передаточна функція замкненого оптимізованого контуру струму (рис.3):
Рис.3 Структурна схема замкненого контуру струму.
так як значно менше ніж , ним можна знехтувати:
,
де .
Отже остаточно запишемо:
.
Розрахунок параметрів контуру швидкості
Структурна схема контуру швидкості з урахуванням оптимізованого контуру струму матиме вигляд (рис.4):
Рис.4 Структурна схема контуру швидкості.
Приймемо, що на час перехідних процесів. Тому він не буде впливати на динамічні характеристики. Структурна схема контуру швидкості, приведеного до одиничного зворотного зв'язку, при буде мати вигляд (рис.5):
Рис.5 Структурна схема контуру швидкості, приведеного до
одиничного зворотного зв'язку.
Коефіцієнт зворотного зв'язку за швидкістю:
За умовою завдання треба отримати ПІ-регулятор швидкості, отже структурну схему контуру швидкості будемо настроювати на симетричний оптимум. В цьому випадку бажана передаточна функція розімкнутого контуру швидкості матиме вигляд:
Передаточна функція розімкнутого контуру рис.5 має вигляд:
Знайдемо передаточну функцію регулятора швидкості:
,
де,
.
Остаточно передаточна функція ПІ-регулятора швидкості має вигляд:
Статичні характеристики
При ПІ-регуляторі статичний режим наступає тоді, коли на його вході сигнал дорівнює нулю:
, звідси
.
Тобто характеристики паралельні осі моментів. Величина статичної швидкості не залежить від навантаження, а однозначно визначається величиною завдання рис.6.
Рис.6 Статичні характеристики системи.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Обґрунтування вибору функціональної схеми системи підпорядкованого керування електроприводом. Призначення і склад приводу ЕТ-6. Розрахунок основних параметрів електродвигуна. Аналіз статичних характеристик. Моделювання контуру швидкості електропривода.
курсовая работа [2,3 M], добавлен 10.04.2013Структурна схема системи підпорядкованого регулювання швидкості ТП-ДПС. Синтез регуляторів струму та швидкості при налаштуванні контурів СПР на модульний оптимум. Визначення періоду квантування дискретної системи. Програмна реалізація регулятору.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 27.08.2012Аналіз планування експерименту, його необхідність та основні принципи, регресійний аналіз. Моделювання двигуна постійного струму, тиристорного перетворювача. Карта Парето регресійної моделі. Ротабельне композиційне планування, оцінка адекватності моделі.
курсовая работа [716,6 K], добавлен 27.02.2012Необхідність та принципи планування експерименту. Моделювання двигунів постійного струму та тиристорного перетворювача напруги. Складання математичної моделі системи електроприводу на базі "Широтно-імпульсний перетворювач – двигун постійного струму".
курсовая работа [911,0 K], добавлен 29.08.2014Основні фундаментальні закономірності, зв’язані з отриманням сигналу. Розробка технічного завдання, структурної схеми. Аналіз існуючих методів вимірювання струму. Попередній розрахунок первинного перетворювача, підсилювача потужності та напруги.
курсовая работа [601,5 K], добавлен 07.02.2010Проектування керованого трифазного випрямляча електричного струму, його силової частини. Розробка схеми імпульсно-фазового керування: розрахунок вихідного каскаду, фазозсувного ланцюга, генератора напруги, компаратора, диференціюючої ланки, одновібратора.
курсовая работа [166,1 K], добавлен 22.12.2010Складання системи рівнянь за законами Кірхгофа. Визначення струмів у всіх вітках схеми методом контурних струмів, вузлових потенціалів. Розрахунок розгалуженого електричного кола гармонійного струму. Моделювання електричного кола постійного струму.
контрольная работа [3,5 M], добавлен 07.12.2010Проектування вимірювальних приладів. Використання приладів з цифровою формою представлення результатів вимірювань. Включення семисигментного індикатора. Робота цифрового вольтметра постійного струму. Розробка топології та виготовлення друкованої плати.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 20.06.2011Короткі відомості про системи автоматичного регулювання та їх типи. Регулятори: їх класифікація та закони регулювання. Розробка моделі автоматичного регулювання в MATLAB/Simulink і побудова кривої перехідного процесу. Аналіз якості функціонування системи.
курсовая работа [402,4 K], добавлен 20.11.2014Розрахунок керованого випрямляча великої потужності, виконаного на базі трифазної мостової схеми. Використання в якості навантаження електродвигуна постійного струму з незалежним збудженням. Розрахунок параметрів, вибір трансформатора та тиристорів.
курсовая работа [150,2 K], добавлен 12.01.2015Аналіз активного опору змінного струму, індуктивності, ємності, вивчення явища резонансу напруг. Визначення миттєвого значення струму в колі з ємністю. Розрахунки його характеристик, побудова векторних діаграм на підставі експерименту і розрахунку.
лабораторная работа [345,7 K], добавлен 13.09.2009Основні області практичного застосування автономних інверторів і перетворювачів частоти. Система керування інвертором. Розробка друкованої плати. Алгоритм розрахунку однофазного паралельного інвертору струму на тиристорах. Розрахунок силової частини.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 27.03.2012Застосування рядів Фур'є для знаходження миттєвих та діючих значень напруг та струмів для кіл несинусоїдного струму, побудова графіків для кожної гармоніки. Розрахунок активної та реактивної потужності при дії на коло періодичного негармонійного сигналу.
контрольная работа [239,8 K], добавлен 07.12.2010Тунельний механізм переходу носіїв заряду. Розрахунок параметрів випрямного діода і біполярного транзистора, статичних характеристик польового транзистора з керуючим переходом. Визначення залежності генераційного струму p-n переходу від зворотної напруги.
курсовая работа [902,9 K], добавлен 23.01.2012Електронні вольтметри постійної напруги. Види електронних вольтметрів за родом вимірюваної напруги. Залежність відносної основної похибки вольтметрів від рівня вимірюваної напруги. Електронні вольтметри змінної напруги. Підсилювачі постійного струму.
учебное пособие [564,5 K], добавлен 14.01.2009Дослідження характеру залежності струму колектора від напруги на колекторно-емітерному переході і струму бази для вихідних вольт-амперних характеристик транзистора. Використання досліджуваного транзистора 2Т909Б у широкосмугових підсилювачах потужності.
контрольная работа [1,0 M], добавлен 31.07.2010Розрахунок основних параметрів випрямляча в керованому режимі. Вибір захисту тиристорів від перевантажень за струмом та напругою. Вибір схеми та розрахунок параметрів джерела живлення, вхідного кола генератора пилкоподібної напруги та пускових імпульсів.
курсовая работа [817,0 K], добавлен 30.03.2011Розрахунок статистичного перетворювача струму на біполярних транзисторах. Розрахунок кола зворотного зв'язку. Оцінка діаметрів проводів обмоток та перевірка можливості їх розміщення у вікні магнітопроводу. Знаходження температури перегріву трансформатора.
контрольная работа [367,0 K], добавлен 28.09.2014Реалізація функції логічного множення та складання з наступною інверсією результату. Проведення замірів напруги і сили струму. Визначення потужності, знаходження максимального та мінімального часу проходження сигналу. Визначення часу проходження сигналу.
контрольная работа [1,7 M], добавлен 01.04.2016Особливості розрахунку струмів при трифазному і двофазному короткому замиканні. Визначення параметрів захисту трансформатора. Розрахунок максимального струмового значення, трирелейна схема диференційного захисту. Перевірка трансформаторів струму.
курсовая работа [724,6 K], добавлен 11.02.2015
