Замкнутые системы подчиненного регулирования известных электроприводов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования «ЧУВАШСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ»

Инженерный факультет

Кафедра «Информационные технлогии, автоматизация и электротехника»

Методические указания к курсовому проекту по дисциплине «Электропривод»

Электропривод

Алексеев В.А., Бабюк А.П., Мулюков П.Н.

Чебоксары 2014

Содержание

• Введение
• 1. Задание (обобщенное) на курсовое проектирование
• 2. Требования, предъявляемые к оформлению пояснительной записки
• 3. Функциональные схемы регулируемых электроприводов (РЭП) и следящего привода (СЭП)
• 4. Методика расчета
• 4.1 Выбор требуемого электрооборудования
• 4.2 Структурные расчетные схемы электроприводов
• 4.3 Расчет параметров структурных схем РЭП на базе БТУ-3601
• 4.4 Синтез токового контура для РЭП с БТУ3601 и построение соответствующих ЛАЧХ и ФЧХ
• 4.5 Синтез скорости контура для РЭП на базе БТУ и ЭПУ 1
• 4.6 Синтез контура положения для СЭП
• 5. Технические данные на двигатели, трансформаторы, токоограничивающие реакторы и сглаживающие дроссели характеристики двигателей ПН
• Введение
• Варианты заданий приведены для замкнутых систем подчиненного регулирования известных электроприводов:
• Регулируемый тиристорный электропривод с преобразователем типа БТУ-3601.
• Регулируемый тиристорный электропривод на базе ЭПУ-1.
• Регулируемый тиристорный электропривод на базе станции управления ЭШИМ.
• Следящий (или позиционный) электропривод на базе БТУ-3601.
• Следящий (или позиционный) электропривод на базе ЭПУ-1.
• Следящий (или позиционный) электропривод на базе ЭШИМ.
• В пособии приведены упрощенные функциональные схемы тиристорных и транзисторных электроприводов с кратким описанием их принципа работы. Также даны рекомендации по выбору основного электрооборудования, составлению структурных схем с расчетом их параметров. Дана методика синтеза для регулируемых замкнутых контуров с определением передаточных функций регуляторов тока, скорости и положения. Поясняются на конкретных примерах методы построения логарифмических амплитудно-частотных характеристик с оценкой по ним качества и быстродействия переходных процессов.
• 1. Задание (обобщенное) на курсовое проектирование
• 1. Привести функциональную схему электропривода.
• 2. По параметрам заданного двигателя (таблицы 1,2 п. 6) выбрать требуемые элементы электрооборудования согласно функциональной схеме (преобразователь, согласующий трансформатор или токоограничивающий реактор, сглаживающий дроссель, тахогенератор, датчик положения).
• 3. Составить структурную расчетную схему и рассчитать ее параметры: К_ТП, R_ЯЦ, К_Ф, Т_ЯЦ J, Т_М, К_ОТ, К_ОС, К_ОП, L_НЕОБХ., L_СУ. Принять коэффициент использования двигателя в тиристорных приводах
• К_и= I_ДОП/I_Н= 0.95ч 0.98,
• где I_доп, I_н- допустимый и номинальный токи двигателя.
• Провести синтез для каждого контура замкнутой системы подчиненного регулирования, определив передаточные функции регуляторов (тока, скорости и положения).
• Построить логарифмические амплитудно-частотные (ЛАЧХ) и фазо-частотные (ФЧХ) характеристики для объектов регулирования, желаемых передаточных функций и регуляторов по каждому контуру управления.
• По ЛАЧХ и ФЧХ дать оценку качества переходных процессов, определив t_{m ,} у%.
• Рассчитать параметры регуляторов (тока и скорости), реализованных на интегральных операционных усилителях.
• Составить расчетную динамическую модель привода и промоделировать переходные процессы с помощью компьютера в пакете MATLAB 6.0.
• 2. Требования, предъявляемые к оформлению пояснительной записки
• Расчеты и рисунки должны быть выполнены согласно Международной системе единиц СИ, и отвечать ГОСТ 2.105- 95 ЕСКД.
• Образец титульного листа пояснительной записки приведен в приложении 1.
• Образец содержания проекта применительно к регулируемому электроприводу приведен в приложении 2.
• электропривод трансформатор ток
• 3. Функциональные схемы регулируемых электроприводов (РЭП) и следящего привода (СЭП)
• На рисунках 1 и 2 показаны функциональные схемы регулируемых электроприводов на базе тиристорных блоков управления типов БТУ- 3601 и ЭПУ-1, разработанных Всесоюзным НИИ релестроения (г. Чебоксары) и выпускаемых Чебоксарским электроаппаратным заводом. По силовой схеме, принципам управления и техническим характеристикам эти приводы практически идентичны. Два комплекта тиристоров соединенны трехфазной мостовой схеме встречно-параллельно, но работают раздельно: либо один комплект тиристоров, обеспечивающий работу привода в условном направлении «Вперед», либо другой («Назад»), создающий в двигателе ток противоположного направления.
• Рис.1. Функциональная схема привода на базе БТУ- 3601
• Управляются оба комплекта от одного электронного блока, с помощью которого: формируются и подаются на тиристоры в требуемой последовательности управляющие импульсы (ФИ); линеаризуются характеристики Е_П= f (И_д) посредством специальных нелинейных звеньев (НЗ) и (ФПЕ) обеспечиваются пуско-тормозные и статические режимы приводы во всех 4-х квадратных посредством логического устройства (ЛУ). Модель ЭПУ-1 разработана на более совершенной элементной базе по сравнению с БТУ, не имеет регулятора тока. При этом быстродействие токового контура обеспечивается за счет большего по величине коэффициента жесткой отрицательной обратной связи по току якоря, а формирование абсолютно мягкой механической характеристики привода в зоне тока стопорения осуществляется правильный настройкой коэффициента положительной обратной связи по ЭДС:
• К_фпе =1/К_п,
• где К_фпе, К_п, - соответственно, коэффициенты функционального преобразователя ЭДС и тиристорного преобразователя.
• Согласующий силовой трансформатор TV снижает напряжение, подводимое на вход тиристорных мостов UZ, позволяя, прежде всего, повысить средневзвешенный коэффициент мощности (cosцcosб) при глубоком регулировании E_d =E_d0 cosб, а также защищает тиристоры от выгорания при возможном коротком замыкании, ограничивает темп нарастания токов короткого замыкания (КЗ) и обеспечивает при этом своевременное отключение привода автоматом QF. В схеме с ЭПУ-1 (рис. 2) вторую функцию выполняют токоограничивающие реакторы L_Р1- L_Р3. Первую же функцию по согласованию напряжения нет надобности проводить, поскольку предполагается, что исполнительный двигатель выполнен на напряжение U_H=440 В.
• Рассматриваемые привода работают по структуре подчиненного регулирования. Регуляторы РТ и PC выполняют функцию регуляторов тока и скорости, обеспечивая оптимальные переходные процессы.
•  ~380 В, 50Гц
• Рис. 2. Функциональная схема привода на базе ЭПУ-1
• Скорость и ток стопорения регулируется напряжениями U_З.С. и U_З.Т.max c помощью потенциометров R _п и R₁₇: щ = ; I _стоп = расчетные коэффициенты обратных связей.
• В режиме «стопорения» (щ<щ_зад) регулятор скорости «заходит» в насыщение (U_РС= U_3ТМАХ). Реверсирование скорости осуществляется ключами К1, К2, которые изменяют полярность U_ЗС. Система управления при этом с помощью логического устройства (ЛУ) переключает комплекты тиристорных мостов, например с V1 на V2, производя, таким образом, так называемое раздельное управление. Разрешение на переключение комплектов тиристоров ЛУ получает от датчика проводимости ДП, контролирующего состояние тиристоров («открыт» или «закрыт»), и от формирователя импульсов ФИ, который позволяет переключать комплекты только в периоды паузы между управляющими импульсами, подаваемыми на тиристоры. Отметим, что логическое устройство формирует на выходе и пары бесконтактных транзисторных ключей 1В, 1Н, 2В, 2Н и 3В, 3Н, которыми и создаются требуемые режимы электропривода. Ha рис. 3 построена зависимость среднего значения выпрямленной ЭДС E_d в функции угла регулирования а, справедливо при работе тиристорного привода в зоне непрерывного тока и определяемая выражением:
• Рис. 3. Зависимость E_d=f (б)
• E_n=E_d=E_d0cosб (1),
• где E_d0=K_cxU_2л- ЭДС на выходе тиристорного преобразователя (ТП) при б=0; К_cx=1,35 - коэффициент схемы трехфазного моста; U_2Л- линейное напряжение на вентильной (вторичной) обмотке трансформатора; б- угол регулирования ТП.
• Средний ток якоря двигателя тоже линейно связан с током вентильной обмотки:
• .
• При изменении угла б от 0 до р/2ФР работает в выпрямительном режиме, а при б=р/2-р - в инверторном. Однако для нормального функционирования углы регулирования должны быть ограничены по минимуму и максимуму. И в зоне прерывистого тока характеристика «Вход-выход» тиристорного преобразователя нелинейна и E_d при б=р/2 не равна нулю (рис. 3).
• Важным элементом в функциональной части тиристорного привода является управляющий орган (УО), посредством которого устанавливаются углы: б_min ? (10ч20), обеспечивающий четкую работу нуль-органа (НО), б_min ? (160ч170), который исключает аварийный режим «опрокидывания» инвертора ( переход тиристорного преобразователя из инверторного режима в выпрямительный, когда преобразователь и двигатель оказываются работающими согласно (режим к.з.); б_нач = р/2 + р/m - угол, при котором Е_п =0 с учетом зоны прерывистого тока (рис. 3). Следует отметить, что от установки б_нач зависит главным образом качественная настройка системы управления электроприводом и его работа.
• Принцип «вертикального управления» СИФУ поясняет рис. 4.
• Рис.4. К принципу «вертикального управления»
• В момент сравнения U_пил и U_у срабатывает нуль-орган, что служит сигналом начала формирования импульса устройством ФИ. Очевидно, что при б <б _min сигнал Uy может быть сравним по уровню с возможными помехами, что может вызвать ложную реакцию системы на формирование импульса.
• На рис. 5 показана фазовая характеристика системы фазоимпульсного управления (СИФУ) - б= f(U_y), она соответствует рисунку 4.

• U_y max = 10 В
• Рис. 5. Фазовая характеристика
• Рис. 6 иллюстрирует принцип минерализации характеристики E_d = f(U_y) путем включения в систему управления нелинейных звеньев с обратной реальной зависимостью характеристики, в результате чего ТП может быть представлен линейным звеном с коэффициентом усиления K_п= E_н/U_y= const. (Характеристика 4, рис. 6.) При этом нелинейное звено 2 линеаризирует характеристику E_n(U_y) в зоне прерывистых токов, а звено ФПЕ 3 организует арксинусную зависимость от U_y, линеаризируя результирующую характеристику преобразователя в верхней части.
• Рис. 6. К принципу линеаризации характеристики E_d= f (u_y) и определения б_нач.
• Регулируемые электроприводы на базе ЭШИМ (рис. 7) предназначены для использования в механизмах подач роботов и металлорежущих станков.
• Рис.7
• Привод состоит из силового трансформатора TV (рис. 7), блока питания UZ (неуправляемого выпрямителя), блока регулирования, реализованного на силовых транзисторных ключах TV1-TV4, осуществляющих широтно-импульсную модуляцию напряжения, подводимого к якорю двигателя.
• В работе блока регулирования также принимают участие обратные диоды V1-V4, конденсатор и цепь разрядного сопротивления R_P, замыкающаяся от транзисторного ключа TV5.
• Режимы работы привода определяются алгоритмом, заложенным в логическом устройстве ЛУ через блок управления ключами (БУК).
• Особенностью привода ЭШИМ является применение в схеме релейного регулятора тока (РРТ), выполненного на четырех нуль-органах Н01- Н04.
• Системой управления обеспечиваются следующие режимы:
• ? «Р2» - включены попарно ключи TV 1- TV4 или TV2-TV3 в зависимости от заданного направления движения привода;
• ?«P1»- режим, при котором работает один ключ и один обратный диод (например, TV1 и V2), - режим динамического торможения двигателя, как бы закороченного по якорной цепи;
• ? «РО»- отключены все транзисторные ключи TV1-TV4, при этом двигатель работает в режиме рекуперативного торможения, подзаряжая при этом конденсатор С. Ток протекает через обратные диоды по цепочке (Я1-V1-C-V4- R_Ш-Я2, если Е_ДВ направлена от щетки Я2 к Я1, либо по цепи Я2, R_Щ, V2,С, V3, Я1, если Е_ДВ направлена от щетки Я1 к Я2.
• Релейный регулятор тока за счет создания мощной форсировки (К_РТ=?) практически полностью компенсирует постоянную времени Т_ЯЦ, делая контур тока безынерционным.
• Полоса пропускания частот привода ЭШИМ намного больше, чем в РЭП на базе ЭПУ или БТУ, и составляет 680ч1000 1/с.
• Представленная на рис. 7 функциональная схема следящего электропривода может быть реализована на базе любого рассмотренного выше РЭП (тиристорного или транзисторного).
• Студенты, которым предложен для курсового проекта вариант следящего (СЭП) или позиционного электропривода, должны раскрыть содержание элемента РЭП на рис. 8. При этом допускается представить схему РЭП либо отдельно, либо разработать схему, включающую все элементы РЭП.
• Следящий электропривод содержит в отличие от варианта с РЭП дополнительный внешний контур положения. На рис. 8 в качестве датчика положения принят вращающийся трансформатор (ВТ), соединенный с валом двигателя без редуктора, который получает питание своих статорных обмоток (взаимно перпендикулярных) от блока питания датчика (БПД) синусно-косинусным напряжением.

• Рис. 8. Функциональная схема следящего электропривода
• Современный следящий привод является, как правило, цифро-аналоговым с использованием ЭВМ в контуре положения. Причем вычислительная машина в кодах производит алгебраическое сложение сигналов задания (N_3C) и обратной связи по положению Н_ОП, и ошибку ДН умножает на коэффициент регулятора положения ( К_РП). Затем сигнал задания скорости в коде (N_3C) преобразуется в аналоговый (U₃c) посредством цифро- аналогового преобразователя (ЦАП1).
• В целях устранения скоростной установившейся ошибки в режиме равномерной заводки (щ_3B=const) в схеме используется канал скоростной компенсации, содержащий дифференциальное звено (К_СКр) и ЦАП2.
• Для позиционного ЭП канал скоростной компенсации не требуется и его следует исключить.
• В канале обратной связи по положению содержится преобразователь фаза-код (ПФК), преобразующий фазу (угол) в код.
• Для устранения статической (моментной) ошибки, возникающей при работе привода под нагрузкой, следует в РЭП использовать регулятор скорости в виде пропорционально-интегрального звена (ПИ).
• 4. Методика расчета
• 4.1 Выбор требуемого электрооборудования
• Выбор тиристорного преобразователя осуществляется по следующему условию:
• Выбор согласующего трансформатора осуществляется согласно следующему условию:
• ,
• где линейное напряжение тиристорного преобразователя U_2л.тп определяется отношением среднего выпрямленного напряжения U_d и коэффициента схемы k_cx2 (для трехфазной мостовый схемы k_cx2=1,35), т.е.
• U_2л.тп=.
• Фазный ток тиристорного преобразователя:
• I_2ф.тп=0,817•I_d.
• 4.2 Структурные расчетные схемы электроприводов
• Рис. 9 Структурная схема однозонного РЭП на базе БТУ - 3601
• Рис. 10 Структурная схема СЭП на базе ЭПУ1
• Рис. 11 Структурная схема однозонного РЭП на базе ЭШИМ
• 4.3 Расчет параметров структурных схем
• РЭП на базе тиристорного блока БТУ-3601
• Коэффициент преобразования
• К_п=К_нз.К_ув,
• где К_нз - коэффициент нелинейного звена
• К_нз= где б_min=10ч15^o;
• К_ув- коэффициент управляемого выпрямителя,
• Е sin a _min· р,
• E_d0=K_cx2•U_2a=1.35•205=276.8 В-значение выпрямленной ЭДС при б=0;
• Тогда К_п=К_из•К_ув=0,33•84,7=27,9.
• Сопротивление трансформатора:
• Полное сопротивление
• где - линейное напряжение к.з.
• Ом.
• Потери короткого замыкания
• ДP_кз=3•I_2ф² •R_т.
• Из ypaвнения активное сопротивление
• Ом.
• Индуктивное сопротивление
• Ом,
• т.к. Х_т= щ₀•L_т= 2рѓ_c•L_т,
• то индуктивность трансформатора
• Коэффициент использования двигателя
• .
• Примем K_u=0.97.
• Коэффициент пульсации
• .
• По условию сглаживания пульсации определяют необходимую индуктивность якорной цепи
• где e₁ - отношение выпрямленной ЭДС первой гармоники Е₁ к максимальной ЭДС (при б= 0), т.е. e₁ =f(б)
• ,
• очевидно, что e₁= e_max при тогда e₁= 0.242 и
• тогда индуктивность дросселя (расчётная):
• Следовательно, получим, что L_др.д, введение якорную цепь дополнительной индуктивности (дросселя) не нужно.
• Индуктивность якорной цепи
• мГн.
• Активное сопротивление якорной цепи
• где R_п- сопротивление преобразователя
• R- сопротивление двигателя,
• ,
• .
• Электромагнитная постоянная времени якорной цепи
• с.
• Номинальная угловая скорость
• рад/с.
• Коэффициент двигателя
• где
• Механическая постоянная времени
• Момент стопорения
• .
• Так как
• Рис. 13. Электромеханические характеристики РЭП: расчётная ЭМХ, 2- реальная ЭМХ.
• Ограничение тока стопорения до расчётного позволяет вести дальнейший анализ согласно статистическим характеристикам 1, что значительно упрощает расчёт, чем при работе с реальным ЭНХ 2. Если точке А соответствует максимальное значение ЭДС преобразования
• то расчётный ток стопорения определяется как
• А,
• что составляет около 2,4 от номинального тока двигателя, т.е. /_с
• В последующих записях расчётный ток стопорения будем обозначать как I _СТ.
• Расчетному току стопорения будет соответствовать расчётный момент стопорения
• H м.
• Для измерения угловой скорости в качестве датчика скорости будем применять тахогенератор, выбор которого осуществляется согласно условию щ_НТГ ? щ_Ндв.
• Примем тахогенератор с номинальной угловой скоростью, равной щ_НТГ= щ_Ндв=105 рад/с.
• Коэффициент тахогенератора
• .
• Коэффициент датчика тока в РЭП < БТУ:
• Ом.
• Коэффициент обратной связи по току

• Коэффициент обратной связи по скорости
• .
• 4.4 Синтез токового контура для РЭП с БТУ3601 и построение соответствующих ЛАЧХ и ФЧХ
• Задаче синтеза является определение передаточных функций корректирующих звеньев, т.е. при синтезе токового канала - определение передаточной функции регулятора тока согласно структурной схеме РЭП.
• Объект регулирования
• .
• Желаемая передаточная функция определяется для разомкнутого контура, т.е.
• -- интегральное звено,
• Г₀₁ - малая некомпенсированная постоянная времени, при которой тиристорный преобразователь способен нормально работать.
• Т₀₁ определяется отношением периода сети к числу пульсаций ТП m, т.е.
•  c.
• Принимаем T₀₁ = 0.004 с .
• Передаточная функция разомкнутого контура:
• Так как W_ж1(р)=W_раз1(р), то
• Передаточная функция регулятора тока
• ?
• получили передаточную функцию ПИ - звена, т.е. РТ?ПИ? регулятор,
• где - коэффициент пропорциональности,
• .
• -постоянная интегрирования,
• с.
• Таким образом, передаточная функция ПИ-регулятора тока будет описываться:
• .
• Определим передаточную функцию замкнутого оптимизированного контура тока.
• W_31(p), для чего вначале найдем:
• ;
• ;
• .
• Таким образом, контур тока представляет собой апериодическое звено с некомпенсированной постоянной времени T₀₁=0,004 c и с коэффициентом пропорциональности
• Построение ЛАЧХ (логарифмических амплитудно-частотных характеристик) для контура тока (рис.14,а).
• ЛАЧХ: L(щ)=201gA(щ), [Дб],
• Где А(щ)-амплитудно-частотная характеристика
• Желаемая передаточная функция:
• - интегральное звено.
• Частота среза: 1/с - точка пересечения
• ЛАЧХ вида «1» : L_ml(щ)=-201g(T₀₁ щ) .
• Объект регулирования:
• - апериодическое звено.
• Частота сопряжения: - точка излома.
• Коэффициент объекта регулирования k_op1=4,26, тогда
• 201g k_op1=201g4,26=12,6 дб.
• Регулятор тока:
• Так как W_m1(p)=W_opl(p)•W_pT(p), откуда
• , то
• .
• Для определения ЛАЧХ РТ графическим методом, необходимо найти разность графиков L_m1(щ) и L_op]( щ). Характерные точки и интервалы:
• -интегральная составляющая(«1»).
• Точка, в которой L_m1(щ)=L_op1(щ)=12,6 дб - точка пересечения, т.е.
• , что соответствует найденному ранее значению.
• Точка - точка излома.
• -пропорциональная составляющая.
• 201g = 201g0,8= l,9 дб.
• Найденные ЛАЧХ для токового контура представлены на рис. 14,а.
• Построение ФЧХ для контура тока
• Рис. 14, а) ЛАЧХ для контура тока, б) ФЧХ для желаемой передаточной функции контура тока.
• ФЧХ: ц(щ) = arctg,
• где Q- мнимая составляющая;
• Р- действительная составляющая передаточной функции W(jщ).
• Желаемая передаточная функция контура тока
• .
• Таким образом,
• Критерий устойчивости:
• Д ш = Д ш(щ) = ц(щ), (рис.14,б)
• Тогда значение перерегулирования:
• т.е. перерегулирование по току отсутствует.
• 4.5 Синтез скорости контура для РЭП на базе БТУ и ЭПУ 1
• Построение ЛАЧХ ФЧХ. Оценка качества и быстродействия привода по логарифмическим характеристикам
• Задачей синтеза скорости контура является определение передаточной функции регулятора скорости.
• Для получения абсолютно жестких статических характеристик синтез скоростного канала будем производить по симметричному оптимуму, когда постоянная времени Т₀₁ Т₀₂, Т₀₃ находится в таком соотношении друг с другом, когда т.е. при Т_i=0,004c, Т₀₂=0,008с, T₀₃=0,016, а желаемая передаточная функция разомкнутого контура определяется как
• .
• Объект регулирования:
• т.е.
• Передаточная функция PC:
• Таким образом, передаточная функция регулятора скорости описывает ПИ-звено, т.е. PC - ПИ-регулятор:
• Определим передаточную функцию замкнутого контура скорости.
• Тогда
• В числителе ПФ замкнутого контура получили форсирующее звено Т₀₃+1, Для его устранения на вход замкнутой системы вводят фильтр:
• .
• Постоянную времени фильтра Т_ф выбирают таким образом, чтобы Тф=Т₀з=0,016с, тогда передаточная функция системы определится как
• .
• Построение ЛАЧХ (логарифмических амплитудно-частотных характеристик для контура скорости)
• 1) Желаемая передаточная функция:
• ,
• где Т₀₁₌ 004 с, Т₀₂=0,008 с, Т₀₃=0,016 с.
• Геометрическая средняя частота
• .
• Частота сопряжения:
• точки излома.
• Частоты среза:
• При : ; наклон: -40 дб.
• При : (lg125=2.1);наклон -20дб
• При наклон: -40 дб.
• Получили ЛАЧХ вида «2-1-2».
• 2) Объект регулирования.
• ,
• с.
• Частота сопряжения:
• с^-1 -точка излома.
• Частота среза:
• При ; наклон: -20 дб/дек.
• При наклон: -40 дб/дек .
• 3) Регулятор скорости.
• К_рс=8.4 ; Т_u2=0.002 c.
• Частота напряжения:
• -точка излома.
• Частота среза:
• При -точка среза. Наклон: -20Дб
• При ; наклон отсутствует ; ЛАЧХ определяется
• Как 20Lg(K_pc)=20Lg(8.4)=18.5 Дб.
• Найденные ЛАЧХ представлены на рис.15 а.
• При определении ЛАЧХ PC графическим путем , исходя из того;
• Что получим тот же
• результат , что и при аналитическом методе.
• Построение ФЧХ для контура скорости
• ФЧХ: ,
• где Q- мнимая составляющая,
• Р- действительная составляющая передаточной функции W(jw)
• Желаемая передаточная функция контура скорости
• Для определения ФЧХ воспользуемся ЭВМ.
• На графике ц(w) (рис. 15 6) можно убедиться, что
• Ш=max при
• Критерий устойчивости
• Рис. 15 а) ЛАЧХ для контура скорости, б) ФЧХ для контура скорости
• 4.6 Синтез контура положения для СЭП
• (П-звено),
• ;
• 5. Технические данные на двигатели, трансформаторы, токоограничивающие реакторы и сглаживающие дроссели характеристики двигателей ПН
• Таблица 1

№ п/п	Номинальные данные	Номер варианта
		1	2	3	4	5	6	7	8	9	91	10	11	12	121	13	14	15	16	17	18
1	Номинальный вращательный момент, Мн, Н*м	60,8	56,9	65,7	65,7	64,7	64,7	72,6	72,6	71,6	88	71,6	71,6	76,5	88	72,6	76,5	95,6	96,1	110,8	111,8
2	Номинальная частота вращения, nн, об/мин	1000	1000	1500	1600	2360	2360	3150	3150	750	750	750	750	1000	1000	1060	1000	1500	1500	2240	2240
3	Номинальная мощность, Рн, кВт	6,3	6,3	11,0	11,0	16,0	16	24	24	5,6	5,6	5,6	5,6	8,0	8	8	8,0	15,0	15,0	26,0	26,0
4	Номинальный ток, Iн, А	33,4	16,6	56,0	28	80,5	40,0	120,0	59,5	60,4	15	30	15,0	85,5	20	41,7	21	76,5	38,1	130	64,5
5	Номинальное напряжение, Uн, В	220	440	220	440	220	440	220	440	110	440	220	440	110	440	220	440	220	440	220	440
6	Номинальный магнитный поток, Фн, мВб	9,5	9,6	11	10,3	10,8	10,8	10,8	10,8	9,8	9,8	10,0	9,5	8,8	8,8	9,6	9,5	10,3	10,3	10,5	10,6
7	Момент инерции, J, кг*м2	0,104	0,104	0,104	0,104	0,104	0,104	0,104	0,104	0,2	0,2	0,2	0,2	0,2	0,2	0,2	0,2	0,2	0,2	0,2
8	Максимальная частота вращения, nmax, об/мин	3000	2500	4000	3750	4000	4000	4000	4000	3200	3200	2500	1850	3500	3500	3000	2500	4000	3500	3500	3500
9	Максимальное ускорение, е, рад/с2	2923	2188	3160	2527	3110	2488	3490	2792	1790	1790	1790	1432	1912	1912	1815	1530	2390	1922	2770	2236
10	Электрическая постоянная, Тм,мс	15	16	12,75	14	12	12	12	12	12	12	20	20	24	24	20	22	18	17	17	16
11	Сопротивление якоря при 15оС, Rн, Ом	0,278	0,985	0,096	0,385	0,044	0,171	0,024	0,096	0,084	0,084	0,338	1,5	0,058	0,058	0,181	0,902	0,084	0,338	0,038	0,15
12	Сопротивление добавочных полюсов при 15оС, Rн., Ом	0,196	0,842	0,073	0,364	0,031	0,131	0,017	0,073	0,006	0,06	0,022	0,875	0,037	0,037	0,122	0,54	0,056	0,221	0,025	0,092
13	Индуктивность якорной цепи, Lя, Гн*10-2	8,7	31	3,1	12,5	1,4	5,5	0,8	3	2,73	2,73	10,9	47	1,9	1,9	6,1	27	2,7	11	1,2	4,9
14	Число витков на полюс обмотки, щв	1000	1000	870	870	760	760	760	760	1160	1160	1160	1160	1320	1320	1160	1160	1010	1010	952	952
		530	530	460	460	400	400	400	400	570	570	570	570	650	650	570	570	530	530	490	490
15	Сопротивление обмотки возбуждения при 15оС, Rв, Ом	87,6	87,6	65,3	65,3	49,4	49,4	49,4	49,4	74,8	74,8	74,8	74,8	98	98	74,8	74,8	55,5	55,5	49,2	49,2
		23,6	23,6	17,7	17,7	13,4	13,4	13,4	13,4	17,5	17,5	17,5	17,5	23,1	23,1	17,5	17,5	15	15	12,8	12,8
16	Максимальный магнитный поток. Фmax, мВб	9,65	8,62
17	Максимальная намагничивающая сила, Fmax,, А	1140	1160

• Таблица 2

№ п/п	Номинальные данные	Номер варианта
		19	191	20	21	22	23	23	24	25	26	261	27	28	29	30	31	311	32	33	34	35	351
1	Номинальный вращательный момент, Мн, Н*м	111,7	44	102	102	102	110,8	137,5	110,8	124,6	140,3	117,3	140,3	157,0	157,0	181,5	131,4	165	131,4	140,3	153,0	160,0	176
2	Номинальная частота вращения, nн, об/мин	3000	3000	800	800	800	1120	1120	1120	1000	1500	1500	1500	2200	220	3150	800	800	800	750	1000	2000	2000
3	Номинальная мощность, Рн, кВт	37,0	30	8,5	8,5	8,5	13	13	13	13	22	20	22	36	36	60	11	11	11	11	16	34	34
4	Номинальный ток, Iн, А	185	70	90	44,5	22,2	135,0	35	67	33,4	111	40	55,6	181	89,7	149	115	30	57	28,3	82	170	30
5	Номинальное напряжение, Uн, В	220	440	110	220	440	110	440	220	440	220	440	440	220	440	440	110	440	220	440	220	220	440
6	Номинальный магнитный поток, Фн, мВб	10,5	10,5	12,5	12,6	12,6	12,6	12,6	12,3	12,5	14	14	12,3	12,8	12,8	13,5	16,8	16,8	17	16,7	16,5	13	13
7	Момент инерции, J, кг*м2	0,2	0,2	0,25	0,25	0,25	0,25	0,25	0,25	0,25	0,25	0,25	0,25	0,25	0,25	0,25	0,3	0,3	0,3	0,3	0,3	0,25	0,25
8	Максимальная частота вращения, nmax, об/мин	3500	3500	3000	2500	1850	3500	3500	3000	2500	3500	3500	3500	3500	3500	3500	3000	3000	2500	1850	3000	3500	3500
9	Максимальное ускорение, е, рад/с2	2942	2942	2020	2040	1632	2216	2216	2216	1994	2800	2800	2245	3140	2512	2904	2190	2190	2190	1870	2550	3000	3000
10	Электрическая постоянная, Тм, мс	18	18	15	14	15	15	15	15	14	12	12	15	14	14	13	12	12	11	12	12	14	14
14	Сопротивление якоря при 15оС, Rн, Ом	0,022	0,022	0,047	0,188	0,796	0,026	0,026	0,106	0,485	0,047	0,047	0,246	0,026	0,106	0,047	0,031	0,031	0,125	0,565	0,083	0,03	0,03
№ п/п	Номинальные данные	Номер варианта
		19	191	20	21	22	23	23	24	25	26	261	27	28	29	30	31	311	32	33	34	35	351
12	Сопротивление добавочных полюсов при 15оС, Rн., Ом	0,015	0,015	0,029	0,116	0,506	0,016	0,016	0,061	0,303	0,029	0,029	0,13	0,016	0,061	0,029	0,02	0,02	0,08	0,393	0,053	0,015	0,015
13	Индуктивность якорной цепи, Lя, Гн*10-2	0,68	0,68	1,59	6,4	25,5	0,9	0,9	3,6	16,8	1,6	1,6	8,1	0,9	3,6	1,6	1,16	1,16	4,6	21,8	3,2	1,0	1,0
14	Число витков на полюс обмотки, щв	952	952	1150	1150	1150	1150	1150	1150	1150	1070	1070	1150	1000	1000	880	1000	1000	1000	1000	1000	1000	1000
		490	490	620	620	620	620	620	620	620	590	590	620	620	550	400	550	550	550	550	550	620	620
15	Сопротивление обмотки возбуждения при 15оС, Rв, Ом	55,5	55,5	61,6	61,6	61,6	61,6	61,6	61,6	61,6	53,0	53,0	61,6	46,0	46,0	35,0	55	55	55	55	55	46,0	46,0
		12,8	12,8	17,1	17,1	17,1	17,1	17,1	17,1	17,1	15,1	15,1	17,1	13,1	13,1	8,8	15,9	15,9	15,9	15,9	15,9	13,1	13,1
16	Максимальный магнитный поток. Фmax, мВб	8,62	10,9	15,5
17	Максимальная намагничивающая сила, Fmax,, А	1160	1330	1590

• Таблица 3 Основные технические данные устройства

Обозначение типо исполнения устройства	Наименование и величина параметров	Мощность потерь устройства в номинальном режиме, Вт
	Номинальный выпрямленный ток, А	Длительно-допустимый ток, А, при температуре 0С
		40	45	50	55
БТУ 3601-36	40	40	40	40	40
БТУ 3601-40	100	100	97	87	80
БТУ 3601-43	200	200	188	177	165

• Устройства в режиме регулирования частоты вращения двигателя обеспечивают технические характеристики в соответствии с табл.4. При этом крутизна выходной характеристики тахогенератора должна быть не менее 20 В/1000 об/мин.
• Таблица 4

Частота вращения двигателя	Погрешность частоты вращения, %, не более	Коэффициент неравномерности вращения Кн, не более
	суммарная погрешность	погрешность при изменении нагрузки	погрешность при изменении направления вращения
n ном	±2	±0,5	±0,5	0,1
0,1 n ном	±10	±2	±2	0,1
0,01 n ном	±15	±5	±5	0,2
0,001 n ном	±25	±10	±10	0,25
0,0001 n ном	±35	±15	±15	0,3

• Таблица 5 Трехфазные согласующие трансформаторы

Номинальные параметры устройства	Параметры рекомендуемых согласующих трансформаторов
	Тип	Номинальное напряжение обмоток, В	Номинальный ток вентильной обмотки, А	Требуемый номинальный ток вентильной обмотки, А
Ток, А	Напряжение, В		Сетевой	Вентильной
40	115	ТСП-Ю\0,7-74 ТСЗП-10\0,7-74	380	105	41,0	33,0+36,0
		ТТ8\0Д04		104	40,0
	230	ТСП-16\0,7-74 ТСЗП-16\0,7-74		205	41,0
		ТТ14\0,208		208	35,0
100	115	ТСП-16\0,7-74 ТСЗП-16\0,7-74	400	105	82,0	82,0-90,0
		ТТ19\0,104		104	95,0
	230	ТСП-25\0,7-74 ТСЗП-25\0,7-74	415	205	82,0
200	115	ТСП-25\0,7-74 ТСЗП-25\0,7-74	440	105	164	164,0+180
	230	ТСП-63\0,7-74 ТСЗП-63\0,7-74		205	164

• Таблица 6 Технические данные реакторов

Обозначение	Номинальный ток	Исполнение	А, мм	А1, мм	В, мм макс.	L, мм макс.	Н, мм макс.	D, мм	Масса, кг.
6ЛХ.271.122	40	УХЛ4	220±1	128±1	262	323	265	8	20
-01		04
6ЛХ.271.121	100	УХЛ4	450±1	263±1	580	712	450	9	60
-01	200								90
-03	100	04							60
-04	200								90

• Таблица 7 Сглаживающие дроссели

Обозначение типа	Номинальный ток, А	Индуктивность, мГн
ДС-25\1,0	25	1,0
ДС-32\0,75	32	0,75
ДС-50\0,6	50	0,6
ДС-100\0,2	100	0,2

• Размещено на Allbest.ru