Размещено на http://www.allbest.ru/

Оглавление

1. Расчет элементов силовой части электропривода постоянного тока с тиристорным преобразователем

2. Расчет и выбор элементов силовой части

2.1 Расчет и выбор тиристоров

2.2 Расчет индуктивности уравнительных реакторов

2.3 Расчет индуктивности сглаживающего дросселя

2.4 Расчет регулировочной характеристики, коэффициента передачи и постоянной времени тиристорного преобразователя

3. Синтез замкнутой системы электропривода

1. Расчет элементов силовой части электропривода постоянного тока с тиристорным преобразователем

Таблица 1.1 исходные данные двигателя 2ПН200LУХЛ4

Расчет и выбор силового трансформатора:

Н•м.

Определяем ток якоря:

А.

Определяем мощность на стороне выпрямленного тока:

Вт.

Определяем типовую мощность трансформатора для трехфазной мостовой схемы выпрямителя:

ВА.

С учетом коэффициента запаса расчетная мощность трансформатора составляет: тиристорный преобразователь электропривод

ВА.

Выбираем трансформатор общего назначения типа ТСТ - 25.

Таблица 1.2 исходные данные трансформатора ТСТ - 25

Определяем недостающие параметры трансформатора.

Фазный ток вторичной обмотки:

А.

Полное, активное и реактивное сопротивление вторичной обмотки трансформатора на фазу определяем по формулам:

Ом;

Ом;

Ом.

Индуктивность фазы вторичной обмотки трансформатора:

Гн.

2. Расчет и выбор элементов силовой части

2.1 Расчет и выбор тиристоров

Максимальное значение выпрямленной ЭДС для трансформаторной мостовой схемы:

В.

Максимальное обратное напряжение на тиристорах:

В.

Класс тиристора определяют следующим образом:

.

Среднее значение тока тиристора:

А;

А.

Максимальное значение тока тиристора в момент пуска двигателя:

По среднему значению тока тиристора выбираем тиристор Т132 - 50.

Таблица 2.1 исходные данные тиристора Т132 - 50

2.2 Расчет индуктивности уравнительных реакторов

Действующее значение уравнительного тока определяем по выражению:

А.

Требуемая суммарная индуктивность двух уравнительных реакторов при совместном согласованном управлении группами вентилей в реверсивном преобразователе определяется по формуле:

Гн.

2.3 Расчет индуктивности сглаживающего дросселя

Индуктивность сглаживающего дросселя рассчитываем без учета индуктивности уравнительных реакторов, поскольку последние насыщаются от рабочих токов.

Определяем номинальную частоту вращения ДПТ НВ:

рад/c.

Определяем индуктивность якорной цепи двигателя:

Гн.

Определяем индуктивность сглаживающего дросселя:

Регулировочная характеристика ТП с учетом выбранных элементов силовой части и их параметров построено по уравнению:

Зависимость напряжения на якоре электродвигателя в функции угла регулирования при моменте на валу, равном номинальному, определяется по уравнению:

Рисунок 2.1 - Регулировочная характеристика тиристорного преобразователя

Принимая постоянную времени фильтра на входе СИФУ равной 0,008с, рассчитываем постоянную времени трехфазного мостового управляемого выпрямителя:

с.

2.4 Расчет регулировочной характеристики, коэффициента передачи и постоянной времени тиристорного преобразователя

Рассчитаем коммутационное сопротивление тиристорного преобразователя:

Ом.

Определяем суммарное сопротивление тиристорного преобразователя, принимая сопротивления каждого из уравнительных реакторов и сглаживающего дросселя равным 0,005 Ом:

Коэффициент усиления тиристорного преобразователя на линейном участке его регулировочной характеристики определяют по формуле:

Расчет постоянных времени электропривода.

Определяем сопротивление якорной цепи двигателя:

Ом.

Определяем сопротивление якорной цепи электропривода:

Определяем индуктивность якорной цепи электропривода:

Электромагнитную постоянную времени электропривода определяем по формуле:

Рассчитаем постоянную момента:

Электромеханическую постоянную времени электропривода определяем по формуле:

3. Синтез замкнутой системы электропривода

Определяем передаточную функцию регулятора скорости

Рассчитываем значение частоты вращения двигателя в режиме холостого хода на верхней границе диапазона регулирования:

Определяем коэффициент передачи канала обратной связи по скорости, приняв в качестве максимального задающего сигнала значение равное 8В:

Таблица 3.1 Параметры операционного усилителя К553УД1А

Находим максимальное значение тока якоря , допустимого по условиям коммутации:

Рассчитаем коэффициент передачи канала обратной связи по току, приняв в качестве максимального задающего сигнала значение равное 8 В:

Определяем передаточную функцию регулятора тока:

Передаточная функция объекта регулирования контура тока:

Желаемая для настройки на технический оптимум передаточная функция разомкнутого контура регулирования тока имеет вид:

При синтезе контура регулирования скорости механическую связь двигателя с объектом управления считаем абсолютно жесткой.

Кроме того, слагаемым в знаменателе передаточной функции обычно пренебрегают ввиду малого значения . Тогда передаточная функция объекта регулирования контура скорости будет иметь вид:

Передаточная функция разомкнутого контура скорости:

Принимая значение коэффициентов настройки контура тока равным двум, рассчитываем параметры регулятора тока:

Расчет и выбор элементов регулятора тока

Регулятор тока строим на базе операционного усилителя К553УД1А, параметры которого приведены в таблице 3.2.

Таблица 3.2 Параметры операционного усилителя К553УД1А

Динамический коэффициент усиления канала задания тока определяется через параметры входной цепи и цепи обратной связи операционного усилителя DA2:

,

Приняв, что сопротивление резистора R5 равно 100 кОм, определим сопротивление резистора R8:

,

Выбираем в качестве R5, R6 резисторы МЛТ-0,125-100 кОм ± 5%, а в качестве R8 - резистор МЛТ-0,125-150 кОм±5%.

Для уменьшения влияния входных токов операционного усилителя DA2 на его выходное напряжение в цепь не инвертирующего входа включают R7, сопротивление которого определяем из выражения.

,

Выбираем в качестве R7 резистор МЛТ-0,125-47 кОм±5%

Определяем емкость конденсатора C2:

,

Размещено на Allbest.ru