Автоматизированный электропривод

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

ФГБОУ ВПО Рязанский государственный агротехнологический

университет им. П.А. Костычева

Методические указания

к курсовой работе

по электроприводу

для студентов инженерного факультета специальности 110302.65

Электрификация и автоматизация сельского хозяйства

Рязань 2013



Задание на курсовую работу выполняется по варианту. По первой цифре варианта определяются требования к электроприводу по таблице.1, по второй цифре требования к редуктору по таблице 2 по двум последним цифрам данные механизма по таблице 3.

В курсовой работе требуется провести расчет замкнутой системы электропривода электропривода переменного тока с отрицательной обратной связью по скорости вращения. Скорость вращения регулируется изменением напряжения питания статорной обмотки трехфазного асинхронного электродвигателя комплектным тиристорным регулятором напряжения. Структурная схема тиристорного регулятора напряжения приведена в приложении. Методика расчета по разделам приведена ниже и снабжена примером расчета. электродвигатель нагрев статика динамика

Курсовая работа состоит из пояснительной записки объемом 20-25 листов формата А4. Текстовую часть выполняется на компъютере. Чертежи выполняют на миллиметровке. Рисунки можно выполнять на миллиметровке карандашом, черной пастой.

Задание на курсовую работу вариант 5113

Выбрать регулируемый нереверсивный тиристорный электропривод переменного тока для производственного механизма, скорость которого необходимо поддерживать с заданной точностью.

Составить функциональную и структурные схемы электропривода.

Рассчитать и построить его статические и динамические характеристики и определить показатели качества регулирования скорости.

Исходные данные для проектирования для варианта 5113 содержатся в приложении в таблицах П1.1-П.1.3.

1.Максимальная угловая скорость приводного вала механизма _{м макс} =24.4 1/c.

2. Диапазон регулирования угловой скорости при номинальном вращающем моменте электродвигателя D = 1.7

3. Электродвигатель соединен с механизмов через редуктор с передаточным отношением

i_н =_дв/_м= 6

и коэффициентом полезного действия ?_н = 0,95.

4. Момент сопротивления механизма не зависит от скорости.

5. Нагрузочная диаграмма механизма для наиболее тяжелых условий работы задана на рис.11.согласно рис.и номеру варианта 1б. Мм1 = 250Нм, Мм2 = 800 Нм, Мм3 = 300 Нм, интервалы времени t1 = 3.5 мин, t2 = 0.5мин, t3 = 2.5 мин, tнс = 2.25 мин, tо----

6.В течение времени tвс механизм вращается с высшей угловой скоростью _{м макс} = 24.4 1/c, а в течение времени tнс = 1.65мин--с низшей угловой скоростью_{м мин.}

7. Требуемый статизм регулирования скорости?? = 10%.

8. Момент инерции механизма J_м = 2.5 кг-м².

9.Момент инерции передаточного устройства равен 0,15 J_д где J_д-- момент инерции двигателя.

10. Показатели качества переходного процесса при изменении угловой скорости электропривода от _*1 =0.85 до _*2=0.9 должны быть следующими: перерег-улирование < 25% ; время регулирования tp < 1.2 с; число колебаний Np <1.5; максимальный вращающий момент двигателя в переходном процессе Ммакс ц < 1,5 М ном.

11. Возможны отклонения напряжения сети от номинального значения

?Uc% от минус 10% до плюс 5%. U_{*c мин}=0.9. U_{*c макс} =1.05

Методические указания

1. Выбор электрооборудования

1.1. Выбор электродвигателя.

1.1.1. Согласно нагрузочной диаграмме рис.1.1. режим работы электродвигателя продолжительный и его выбор производится по допустимому усредненному нагреву за время цикла.

1.1.2.Эквивалентный момент сопротивления на валу механизма, за время работы в течении одного цикла M_мэ = =² х3.5+800² х 0,5+300² х 2,3+150² х2.5)/( 3.5 + 0,5 + 2.5+2.5)] = 301 Hм;

M_мэ= 301 Hм;

1.1.3. Эквивалентный приведенный к валу двигателя момент сопротивления M_э рабочего механизма

M_э = M_мэ/( i =301/ ( 0,96х6 )= 52.4 (Нм);

1.1.4. Наибольшая требуемая угловая скорость _max и частота вращения электродвигателя n_max

_max = _max м . i = 24.4х6 = 146.4 (1/сек);

n_maх = (_max . 30)/ = 1398 об/мин;

1.1.5.Эквивалентная мощность Рэ на валу двигателя, при _max

Р_э = M_э . _max = 52.4 х 146.4 = 7671Вт;

1.1.7. Выбираем двигатель по частоте вращения и мощности из условий: n_ном > n_max или 1400 об/мин >1398 об/мин;

P_ном > Р_расч . (n_ном/ n_max) = 13800 х 1400/146.6=14000 Вт.

Выбираем электродвигатель по таблице П.1.5 АОС2-72-4 у которого

Рдоп =16.5 кВт при ПВ%=100%. 16.5 кВт > 14 кВт. Оба условия выполнены.

Паспортные данные электродвигателя АОС2-72-4 (см. Приложение)

n_ном =1400об/мин; Р_ном=22 кВт при ПВ%=25; I_ном= 44.7 А при U_ном=380 В. Момент инерции GD²=1Н м²;

Кратность максимального или критического момента электродвигателя

М _ном= Р_ном/_ном =22000/146.6=150 Нм;

1.2. Проверка электродвигателя по условиям перегрузки и пуска.

Проверим двигатель по условию перегрузки. Максимальный момент электродвигателя M_макс > M _{c макс}. M _{c макс} -максимальный приведенный момент сопротивления рабочей машины.

М _макс= _к М _ном (U_{*c мин})²;М_{с макс}=2.3 х150х 0.9²=279 Нм.

U_{*c мин} - минимальное напряжение в сети в относительных единицах; U_{*c мин}=0.9;

M_{c макс} -наибольший за рабочий цикл приведенный момент сопротивления на валу двигателя. Проверим выбранный асинхронный двигатель по условию пуска. M_сп-номинальный приведенный к валу электродвигателя момент сопротивления рабочего механизма;

_мин - кратность минимального момента двигателя =1.6;

М_М1 -момент сопротивления РМ при трогании на первом участке нагрузочной диаграммы; М_М1=250 Нм.

1.6х150х0.9²>1.3х43.4 ; 216>56.4 (условие возможности пуска выполнено).

1.3.Обоснование применения замкнутой системы электропривода.

Определяем требуемое абсолютное снижение угловой скорости электродвигателя, при номинальной нагрузке. _макс/ D=146/1.7=86.12 1/с.

1.3.1. Абсолютное снижение угловой скорости _р в приводе в разомкнутой системе при номинальной нагрузке. _р = ₀ -_мин = 157-86.12=79.88 1/с.

n₀=1500 об/мин. ₀ =n /30 = 157 1/с если выполняется неравенство>70.88>9.57 то снижение скорости превышает допустимое значение, и для увеличения жесткости механических характеристик необходима замкнутая система регулирования с отрицательной обратной связью (ООС) по скорости.

1.4.Выбор электропривода

1.4.1.Выбираем станцию ТСУР по таблице П1.8 ТСУР -1016 - У3, I_ном = 64 А, и тахогенератор по таблице П1.7. ПТ1, U_тг = 220В, n_тг = 1500 об/мин.

2. Расчёт статики.

2.1 Построение функциональной схемы.

2.1.1. Строим функциональную схему комплектного электропривода в соответствии с ГОСТ 2.702 - 75 «Правила выполнения электрических схем». Вычерчиваем функциональную схему составленную на основе принципиальной схемы.

2.1.2. Составляем краткое описание функциональной схемы, пользуясь описанием принципиальной, приведённой в приложении. Электропривод построен по системе тиристорный регулятор напряжения (ТРН)- асинхронный двигатель. Угловая скорость двигателя регулируется изменением статорного напряжения от 380 В в сторону уменьшения. Силовая часть состоит из трёхфазного асинхронного электродвигателя с повышенным сопротивлением роторной обмотки и скольжением М, тиристорного регулятора напряжения ТРН и автоматического выключателя QS. Напряжение ТРН зависит от угла регулирования тиристоров и угла сдвига ваз между напряжением и током электродвигателя.



Рис. 1. Функциональная схема электропривода

Тиристоры открываются серией импульсов с учётом угла . Серии импульсов вырабатываются системой фазоимпульсного управления в состав которой входят управляющее устройство УУ1 - УУ6, усилитель У1 и У2. Входное напряжение первого усилителя

U = U₃ - Uoc

U₃ - напряжение,

устанавливаемое задающими устройствами ЗУ, а Uос - напряжение отрицательной обратной связи по скорости. Усилитель Уос и потенциометр П позволяют получить требуемый передаточный коэффициент или обратной связи по скорости. Датчиком угловой скорости двигателя является тахогенератор ТГ. Блок токоограничения БТО осуществляет отрицательную обратную связь по току двигателя при перегрузке. Пусковое устройство ПУ служит для ограничения пускового тока двигателя.

2.2. Построение структурной схемы для расчёта статики.

2.2.1. Вычерчиваем исходную структурную схему для расчёта статики, предсталенную на рисунке 3.

2.2.2. Преобразуем структурную схему в простейшую расчётную схему, представленную на рисунке 4.

2.3. Построение статистических характеристик звеньев.

Для расчёта статических механических характеристик двигателя замкнутой системы электропривода надо знать статические характеристики всех элементов системы.

Статические характеристики системы импульсно - фазового управления (СИФУ), управляющего устройства УУ, усилителя У1 - У2 заданы в приложении П6 и тиристорного регулятора напряжения ТРН в таблице П.1.9.

Рассчитаем статические механические характеристики электродвигателя М.

2.3.1. Расчёт и построение естественной механической характеристики. асинхронного электродвигателя

Построим зависимость момента от скорости вращения М_е() по формуле Клосса и паспортным данным двигателя серии АОС для ПВ = 25%.

Расчёт выполняем по формуле Клосса

M = 2M_к (1+) /(S/S_к + S_к/S + 2)



Значение критического скольжения Sк и коэффициента находим путём решения двух уравнений для нормированных значений моментов М^* = М^*ном=1 и

М ^*= М^*п=2.; S_н = (n_o - n_ном) / n_o = (1500-1400)/1500=0.0667;

М^*_п=2М^*_к(1+)/( 1/S_к + S_к/1 + 2);

М^*_н=2М^*_к(1+)/( S_н/S_к + S_к/S_н + 2);

2=2х2.3х(1+)/(1/S_к + S_к + 2)

1=2х2.3х(1+ )/( 0.0667/S_к + S_к/0.0667S_н + 2);

2=4.6х(1+)/(1/S_к + S_к + 2)

1=4.6х(1+ )/( 0.0667/S_к + S_к/0.0667S_н + 2);

4.6 +4.6=2/S_к +2S_к + 4

4.6+4.6= 0.0667/S_к + S_к/0.0667S_н + 2

0.6=2/S_к +2S_к - 4.6

2.6= 0.0667/S_к + S_к/0.0667S_н - 4.6

=20/(6S_к) +20/(6S_к) - 46/6

= (10/26)х(0.0667/S_к) + (10/26)х(S_к/0.0667S_н) - (10/26)х4.6

=10/(3S_к) +10/(3S_к) - 46/6

= (0.0667/26 S_к) + 150 S_к /26 - (46/26)

Вычитаем из первого уравнения второе и получаем

10/(3S_к)+ 10 S_к /3 -46/6-0.667/(26 S_к )-150 S_к /26+46/26=0;

Умножим каждый член уравнения на S_к

10/3+ 10 S_к² /3 -23 S_к /3 -0.667/26-150 S_к² /26+46 S_к /26=0

260+ 260 S_к² -598 S_к -2-450 S_к² +138 S_к=0

-190 S_к² -460 S_к +258=0;

S_к=-b-[(b²-4ac)]/(2a)=460-[(4609²-4 (-190) х258)]/(2 (-190))=460-[(407680]/(2 (-190))=0.47; S_к=0.47.

Находим коэффициент : ₁ = 10/(3х0.47) +10х0.47/3-4.6/6=0.992;

₂ = 0.667/(26х0.47)+150х0.47/3-46/6= 0.997;

Принимаем = 0.99; S_к=0.47.

Определим угловую скорость по формуле

=_? (1-S )=157(1-S)

М_к=М_к* М_н=2.3Х 150=345 Нм.

Формула Клосса примет вид: M = 2х345(1+0.99)/(S/0.47+0.47/S+2х0.99)

Для различных значений S получаем данные для таблицы 1.

2.3.2 Рассчитываем и строим одну искусственную или регулировочную механическую характеристику электродвигателя в разомкнутой системе M_p(), проходящую через точку с координатами (; М = М_{с макс}), где - среднее значение угловой скорости в переходном процессы. Расчёт выполняем графоаналитическим методом в соответствии со структурной схемой рис.4.

В расчёте выделяются 2 задачи. Первая: по координатам известной точки (; М = М_{с макс}), находим требуемое заданное напряжение U_за. Вторая задача: при найденных значениях U_за = const и₀ = const рассчитываем координаты остальных точек характеристики M_p().

= _ном(*_?+*₂)/2=146(0.85+0.9)/2=128.1 1/с;

S=(₀ - )/_?=(157-128.1)/157=0.184

По графику естественной механической характеристики рис.5 М_е() определяем:

Ме=278 Нм. М_{с макс}= 800/(6.х0.96)=138.9 Нм.

Строим кривую (S)в 4-ом квадранте системы координат. Во 2-ом квадранте в той же системе координат вычерчиваем характеристики

СИФУ(U).

В 1-ом квадранте семейство характеристик ТРН U_*(,);

По известному Sпо кривой (S)определяем (S). () =26 ^о.

Определяют требуемое напряжение на статорной обмотке U_*для середины участка регулирования

U_*= (М_{с макс}/ М_е)=(139/278)=0.71

По зависимости U*() определяют угол =71.5^о, а по зависимости (U) требуемое значение U =Uз=0.54 В.

По найденным значениям Uз =соnst рассчитываем координаты остальные точек M_p(). M_pi()=M_еi()U_*².

2.3.7. Рассчитываем и строим статическую характеристику U_* (? по формуле

U_*i= (М_{с макс}/ М_{е i})

Характеристику строим по точкам в окрестности .

Естественная механическая характеристика электродвигателя , искусственная механическая характеристика и характеристика U_* (. Характеристика (s) ектродвигателя, характеристика СИФУ (U) .

2.4 Расчёт обратных связей.

Расчёт цепей обратных связей заключается в построении статических характеристик этих цепей, определении требуемых передаточных коэффициентов и установлении параметров настройки. Произведём расчёт обратной связи по скорости.

2.4.1. Построим идеальную линейную механическую характеристику электродвигателя замкнутой системы М_з(S).

Эта характеристика представляет собой прямую линию, проходящую через заданные точки а и b. Координаты точек: b (_мин M_ном), a(_оф, 0);

_оф = _мин+ ₁ = 86,12 + 9,57 = 95,69 (рад/сек).

S_оф=(_о- _оф )/_о =(157-95.7)/157=0.39

М_ном определяем по тому стандартному справочному значению ПВ%, для которого выбран двигатель АОС2. При ПВ = 100% Р=16,5кВт.

М_ном = Рном/_ном =16500/146.6=112 Нм.

На характеристике отмечаем точки С₁ и С₂ Рис. 6.2, соответствующие моментам

М_с = М_{с мин} = 26,04 Нм; M_d = M_{c макс} = 139Нм . Реальная механическая характеристика M_з(s), должна проходить через эти точки.

2.4.2. Построение зависимости результирующего напряжения от скольжения. Построение выполняем графическим методом в двух координатах системы. Вначале строим естественную механическую характеристику электродвигателя М_е(s) и отмечаем на ней точки С₂ и d₂ при скольженьях S_c и S_d. Для точки

С: U*²c = M_c/M_ec = 0.076

Для точки d: U*²d = M_c/M_ed = 0.4.

Путём графических построений (рис.6.1, рис.6.2) находим точки C и d, и поскольку в цепи обратной связи все звенья линейны, то прямая, проведённая через эти точки является искомой зависимостью U_e(s).

2.4.3. Определяем задающее напряжение Uз₁ и передаточный коэффициент Кос цепи обратной связи по скорости. Характеристика Ue(S) описывается уравнением

Ue = U_e0 + K_{oc o} s, U?_?o = U_з1

_оК_ос - начальная координата, определяется по графику. U_?o = 2.5В.

Согласно структурной схеме (рис.2.2) и данным тахогенератора.

К_ос = К_тг К_п К_ос,

где К_тг = 220/157=1.4( В с/рад) - передаточный коэффициент тахогенератора, определяется по его номинальным данным.

К_{у ос} - передаточный коэффициент усилителя обратной связи, настраивается в пределах от 0,1 до 0,5. К_п - передаточный коэффициент потенциометра.

К_п= К_ос/(К_{тг *} К_{у ос}) =0.0424/(1.4х(0.1…0.5))=0,3…0,06.

Определим заданное напряжение

U_з1 = U_o + _оК_ос=2.5+157х0.0424=9.16 B.

2.5 Построение механической характеристики двигателя в замкнутой системе. Строим реальную механическую характеристику электродвигателя замкнутой системы М_з(S), проходящую через точку с координатами (_мин,M _мин). Известны две точки этой характеристики: с₁ и d₁. Для получения других точек характеристики задаются скольженьями и проводят вспомогательные линии в последовательности, указанной на.

3 Расчёт динамики.

3.1. Составление передаточных функций элементов.

3.1.1. Составление передаточной функции электродвигателя по управляющему воздействию. Асинхронный двигатель представляем апериодическим звеном первого порядка с передаточной функцией:

W _д(р) = (р)/ U(р) = Кд/(Т_м р + 1)

Электромеханическая постоянная времени где J - приведённый к валу двигателя момент инерции - модуль жёсткости механической характеристики электродвигателя разомкнутой системы.

dM/d = tg_?* m_м/m = tg50^о х 20_м/10 =2.38 (Нм с/рад).

m_м -масштаб момента; tg_? определяют. m? масштаб скорости.

Динамический передаточный коэффициент асинхронного двигателя - величина непостоянная из-за нелинейности характеристики U_*(?. Его следует определить той же угловой скорости (точка а₂.), по тангенсу угла ₂ наклона касательной к оси абсцисс.

Кд = d/dU = tg₂ m_? / (U_ном m _U* ) = tg55^о 10 / (0.38х 0.1) = 0,376

где m _U* - масштаб напряжения выраженный в относительных единицах. U_ном выражено в киловольтах.

Определим приведённый к валу двигателя момент инерции

J = J _дв + J _п + J _м/ i²n,

где J_дв -момент инерции двигателя J_дв = 0,25 (Н м).

J_п - момент инерции передаточного устройства J_п = 0,0375Нм.

J_м - момент инерции механизма (из задания). J =0.25+0.0375+2.5/6²= 0,357 Н м².

Электромеханическая постоянная времени Т_м определяется как Т_м =0.357 /2.38=0,15сек.

Передаточная функция Wд = 0,376/( 0,15р + 1). Оператор

р=с+j. | р |=1.

3.1.2. Составим передаточную функцию тиристорного преобразователя. Преобразователь ТРН вместе с устройством управления УУ имеют передаточную функцию с запаздыванием е^-р?.

W_уутрн(р) = U(p)/Uу(р) = К_уутрн е^-р?.

Время запаздывания 0.5/mf, где f - частота питающего напряжения

m =6- число полупериодов преобразуемого напряжения в промежутке 2.

и тогда = 0.5/(6х50)= 1,66666 х 10^-3 с.

Динамический передаточный коэффициент

К_{уу трн} = К_уу К_трн,



К_уу = tg₄ m_?/m_Uу = tg42( 20/1)= 18; К_трн m_U/ m_? = tg127 (38/10) = -5;

К_{уут рн} = 18(-5)=-90.

Передаточная функция W_{уу трн}(р) = -90е^{-0.00166 Р}

3.1.3. Составление передаточной функции усилителя и фильтра.

Усилитель вместе с фильтром представляем апериодическим звеном с передаточной функцией:

W_{у ф(р)} = К_у/(Т_ф р + 1)

постоянная времени фильтра Т_ф=0.01 с.

Динамический коэффициент усиления усилителя определяется по статической характеристике Uу.

Передаточная функция W_уф(Р) = -4,5/(0,01р+1).

Цепь обратной связи линейна, поэтому её передаточный коэффициент равен ранее рассчитанному статическому W_ос(Р) = К_ос = 0,0424.

3.2. Построение структурной схемы для расчёта динамики.

Структурная схема представляет собой графическое изображение системы уравнений динамики всех звеньев участвующих в формировании динамических характеристик системы.

3.3. Составление передаточной функции системы.

Передаточная функция W_p(P) разомкнутой системы

W_p(P) = W_уф(Р) W_{уу трн}(р) Wд(P) Woc(P) =

=[-4.5/(0.01р+1)]( -90е^{-0.00166 Р})(0.376)/(0.15р+1)х 0.0424=

=6.46/[(0,01р+1)(0,15р+1)] е^{-0.00166 Р}

3.4. Расчёт устойчивости.

Устойчивость системы электропривода определяем по логарифмической амплитудной и фазовой частотной характеристике, поскольку этот метод позволяет сравнительно просто выбирать устройства коррекции.

3.4.1. Строим логарифмическую амплитудно-частотную L_нс()и фазочастотную _нс ()характеристики разомкнутой нескорректированной системы. Построение L_нс() логарифмической амплитудно-частотной характеристики разомкнутой системы .

Определим точки сопряжённых частот, на них происходит разлом прямых.

= 1/Т₁ = 100 1/с; lg_? = 2; ₂1/Т₂ = 6,66 1/с; lg₂ = 0,82.

Определим начальную точку характеристики L_нс().

20lgK = 20 lg 6.46 = 16.2.

При малых частотах график представляет собой прямую линию.

При средних частотах получается ломаная прямая. Угол наклона 20 дБ на декаду. (20 дБ=20 децибелл=20 десятичных логарифмов числа 10).

При больших частотах график представляет собой наклонную прямую с углом наклона 40 дБ на декаду.

3.4.2. Определим частоту среза и запас устойчивости системы по фазе

₃ (и по амплитуде L3 ().

Точка пересечения логарифмической амплитудной характеристики с осью абсцисс, на которой отложим lg , называется частотой среза _cp

lg _cp = 1.61; _cp = 40.74 1/с.

Определяем запас устойчивости системы по фазе ₃ (^о. Определяем запас устойчивости системы по амплитуде L₃ ()= 24 дБ.

3.4.3. Оцениваем возможность обеспечения заданных показателей качества: перерегулирования и время регулирования t_p.

Возможность получения требуемого времени t_р можно определить по полученной частоте среза _cp, используя зависимость:



t_p> К_о /_cp.

Где К_о - нелинейная функция перерегулирования. Значения К_о находим из графика 1. При ? = 25%, К_о = 2. t_p = 2 /40.74= 0,15с. - условие выполнено.

По кривым 1 рис. 9 определим значения запасов устойчивости по фазе ₃() и по амплитуде L3(), необходимые для обеспечения требуемого перерегулирования.

При = 25%, ₃() =54^о ; L3() = 20дБ ;

Для данной системы в предыдущих расчётах получим:

₃ () =72 ^о ; L3() = 24дБ;

Требуемые показатели качества переходного процесса обеспечены, поэтому коррекция системы не нужна.

3.5. Расчёт переходного процесса.

Расчёт переходной характеристики f(t) произведём численным методом Эйлера.

Расчёт ведётся без корректирующего звена.

Начальное значение U1 = 0;

Начальное значение U = 0;

Начальное значение = 0;

Начальное значение Uо = 0;

Величина t/Tм = 0,1666/0.015=0.0111;

Величина t/Tз = 0,001666;

Величина t/Tф = 0,1666/0.01=0.1666;

Величина Кд = 0,376.

Шаг интегрирования t= = 0,001666;

текущее время t = 0;

интервал индикации t и = 0,01с.

Т₁/Т₃ = 1; величина Uз = 1; Хос = 0,0424,

К_уК_уутрн=4.5 х90=405 вводится непосредственно в программу

3.6. Определение показателей качества переходного процесса.

3.6.1. По переходной характеристике определяем фактические показатели качества переходного процесса: перерегулирования _ф, время регулирования t_pф и колебаний N_рф.

_ф =100%(макс-уст)/уст=100%(42.3-40.8)/40.8=3.57%.

Время регулирования t_рф = 0,13с.

Число колебаний Nрф = 1.

3.6.2. Рассчитываем фактические значения максимального момента электродвигателя в переходном процессе M_{макс пф}.

_{Mмакс nф} = M_смакс + I(d/dt) _макс,

где M_смакс - максимальный статический момент сопротивления M_смакс = 138,89 Нм.

I(d/dt) _макс - максимальный динамический момент;

(d/dt) _макс - максимальное ускорение, определяется по переходной характеристике t).

(d/dt) _макс=tg₃ m/ m_t= tg702|0/01=549 1/c²;

M _{макс nф} = 138,89 + 0,357 х 549,49 = 385 Нм.

4.Выводы.

Для данной системы электропривода были заранее заданы следующие показатели процесса:

Перерегулирование ? < 25%;

Время регулирования tp < 1.2 с;

число колебаний Np <1.5;

Максимальный вращающий момент двигателя в переходном процессе

М _{макс пф} < 1,5 М _ном.

В результате расчёта получили следующие величины:

Перерегулирование ? =3.57% < 25% - условие выполнено.

Время регулирования tp < 0.13<1.2 с- условие выполнено.

Число колебаний Np=1 <1.5 - условие выполнено.

Максимальный вращающий момент двигателя в переходном процессе

М_{макс пф} < 1,5 М _ном- условие выполнено. Завышенное значение

M _{макс nф} = 335.06 Нм обусловлено большим моментом инерции системы.

Расчёт устойчивости системы показал, что коррекция системы не нужна, поскольку требуемые показатели качества переходного процесса соблюдаются.

Так при < 25% требуемый запас устойчивости системы по фазе составляет ₃ о расчёту получили ₃()=72^о; 72 ^о >54 ^о - условие выполнено. Требуемый запас устойчивости по амплитуде L3 () = 20 дБ. По расчёту получили L3 () = 24 дБ. 24>20 условие выполнено.



Литература

1. О. Б.Бабаев, А.С. Поликарпов Автоматизированный электропривод.

2. Учебное пособие по курсовой работе для студентов сельскохозяйственных вузов. Ленинград-Пушкин, 1979.

Размещено на Allbest.ru

...