Расчет подчиненного регулирования скорости двигателя постоянного тока
Кинематическая схема исполнительного механизма. Общая модель системы подчиненного регулирования. Переходные процессы в контуре скорости. Расчет передаточных функции регуляторов тока и скорости. Звено, описывающее динамические свойства якорной цепи.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 30.06.2016 |
| Размер файла | 433,8 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/
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Самарский государственный архитектурно-строительный университет»
Факультет: строительно-технологический
Кафедра: Механизации, Автоматизации и Энергоснабжения Строительства.
Расчетно-графическая работа
по дисциплине: Системы цифрового управления
на тему: Расчет подчиненного регулирования скорости двигателя постоянного тока
Выполнил:
студент 3 курса БЗТ-34 группы
Кутляев Е.Р.
Самара 2016
Цель и задачи расчетно-графической работы.
В соответствии с кинематической схемой исполнительного механизма (рис. 1) и заданным вариантом требуется:
1) Провести расчет регулируемого электропривода постоянного тока, построенного как система подчиненного регулирования.
2) Исследовать динамические показатели качества системы управления по отношению к возмущающему и управляющему воздействиям.
Рисунок 1. Кинематическая схема исполнительного механизма
Исходные данные:
Вариант 20; F1=5 кН; F2=14 кН; F3=3 кН; t1=10 мин; t2=25 мин; t3=20 мин; m=400 кг; h=16 мм/об; КПД1=94%; i=3; КПД2=93%; Jв=0.02 кгм2; Vмах=2 м/мин.
Выбор двигателя: осуществляется по методу эквивалентного момента из условия
скорость ток регулятор кинематический
Здесь
Тогда
Найдем эквивалентный момент по формуле
Определим угловую частоту
Выбираем двигатель K7713
Таблица 1
|
Параметр двигателя |
К7713 |
|
|
Номинальный момент, Н/м |
14 |
|
|
Максимальный момент, Н/м |
119 |
|
|
Номинальный ток, А |
30 |
|
|
Номинальная частота вращения, об/мин |
2500 |
|
|
Номинальное напряжение, В |
121 |
|
|
Момент инерции·10-3 кг·м2 |
21,4 |
|
|
Индуктивность якоря, мГн |
0,543 |
|
|
Сопротивление якоря, Ом |
0,118 |
|
|
Электромеханическая постоянная времени, мс |
11,87 |
|
|
Электромагнитная постоянная времени, мс |
4,6 |
Рассчитаем передаточные функции регуляторов:
Датчик тока
Датчик скорости
Силовой преобразователь
Постоянная времени силового преобразователя
Силовой преобразователь представлен передаточной функцией
Техническая реализация: изначально задаемся емкостью конденсаторов, а затем рассчитываем сопротивления резисторов.
Пусть Сос= Сос1=1мкФ, Uзт.мах=15В.
Теперь найдем коэффициент обратной связи по току
Найдем электромеханическую постоянную времени.
Рассчитаем второй регулятор по контору скорости:
Uзс.мах=24В
Теперь найдем коэффициент обратной связи по скорости
Построим модель рассчитанной системы. Контур тока имеет вид, показанный на рисунке 2.
Рисунок 2 Контур тока имеет вид
Рисунок 3 Величина перерегулирования
Величина перерегулирования равна 4,3%
Рисунок 4 Контур скорости:
Аппроксимируем передаточную функцию контура тока апериодическим звеном:
Рисунок 5 Величина перерегулирования в контуре скорости
Величина перерегулирования в контуре скорости равна 43,4%
Тогда общая модель системы подчиненного регулирования будет иметь вид, показанный на рисунке 6.
Рисунок 6 Контур скорости
Т.к. переходные процессы в контуре скорости имеют перерегулирование 43%, то на вход системы включают фильтр, роль которого выполняет апериодическое звено с передаточной функцией.
Кривая переходного процесса такой системы показана на рисунке 7.
Рисунок 7 Кривая переходного процесса
Показатели качества: перерегулирование 6,3%, установившиеся значение 100, время переходного процесса 0.067сек.
Структурная схема системы регулирования скорости ДПТ по принципу подчиненного регулирования показана на рисунке 8.
Рисунок 8 Структурная схема системы регулирования скорости ДПТ
Передаточная функция регулятора тока
Передаточная функция регулятора скорости
Звено, описывающее динамические свойства якорной цепи
Звено, описывающее взаимосвязь скорости двигателя с динамическим током
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Синтез регуляторов системы управления для электропривода постоянного тока. Модели двигателя и преобразователя. Расчет и настройка системы классического токового векторного управления с использованием регуляторов скорости и тока для асинхронного двигателя.
курсовая работа [3,3 M], добавлен 21.01.2014Определение передаточных функций звеньев. Логарифмические характеристики и проверка на устойчивость. Расчет зависимости угловой скорости от задающего напряжения и момента сопротивления в статическом режиме работы. Переходные процессы изменения скорости.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 24.10.2015Расчет системы стабилизации скорости электропривода постоянного тока. Нагрузочная диаграмма и тахограмма электропривода. Защита от перенапряжений, коммутационных перегрузок. Выбор автоматических выключателей. Анализ и синтез линеаризованных структур.
курсовая работа [162,0 K], добавлен 03.03.2010Разработка конкурентоспособной электромеханической системы регулирования скорости, которая отвечает требованиям устойчивости, производительности, быстродействия и точности. Определение запасов устойчивости электромеханической системы по амплитуде и фазе.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 03.12.2012Расчет позиционной системы подчиненного управления с заданными параметрами. Выбор схемы, расчет тиристорного преобразователя и параметров системы подчиненного регулирования. Расчет статических и динамических характеристик. Математическая модель системы.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 11.09.2009Выявление отрицательных и положительных качеств электропривода ТП-Д. Разработка упрощенной принципиальной схемы двигателя с реверсом поля. Расчет контура регулирования токов якорной цепи и возбуждения, определение контура регулирования скорости.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 04.05.2011Система стабилизации скорости вращения двигателя постоянного тока как пример использования методов теории автоматического регулирования. Система стабилизации тока дуговой сталеплавильной печи, мощности резания процесса сквозного бесцентрового шлифования.
курсовая работа [513,6 K], добавлен 18.01.2013Универсальные характеристики двигателя тока смешанного возбуждения. Определение скорости и режима его работы при заданных нагрузках. Механические характеристики двигателя постоянного тока последовательного возбуждения при торможении противовключением.
контрольная работа [167,7 K], добавлен 09.04.2009Структурная схема электродвигателя постоянного тока с редуктором. Синтез замкнутой системы управления, угла поворота вала с использованием регуляторов контура тока, скорости и положения. Характеристика работы скорректированной системы управления.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 09.03.2012Функциональная схема электропривода. Расчёт параметров силовой цепи электропривода и запаса по напряжению. Оценка влияния внутренней обратной связи по ЭДС на процессы, протекающие в контуре тока. Исследование динамических процессов в контуре тока якоря.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 03.05.2009
