Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Національний університет Львівська політехніка
Інститут:
Не вказано
Факультет:
Не вказано
Кафедра:
Не вказано
Інформація про роботу
Рік:
2003
Тип роботи:
Курсова робота
Предмет:
Інші
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
Міністерство освіти і науки України
Національний університет “Львівська політехніка”
Кафедра ЕАП
Курсова робота
на тему: Автоматизований електропривід за системою індуктивно-ємнісний перетворювач-випрямляч-двигун механізму переміщення візка мостового крана підвищеної точності.
з курсу: “Електромеханічні системи виробничих механізмів”.
Зміст.
Теоретичне обгрунтуваня вибору для механізму переміщення візка мостового крана системи електроприводу індуктивно-ємнісний перетворювач-випрямляч-двигун.
Вибір і техніко-економічні аспекти промистового застосування системи “індуктивно-ємнісний перетворювач-випрямляч-двигун” (ІЄП-В-Д).
Вибір двигуна і системи його живлення.
3.1. Розрахунок навантажень на валу двигуна, розрахунок потужності і вибір двигуна і пристроїв для його живлення.
Розрахунок бажаної тахограми, побудова діаграми навантаженя, перевірка типового завантаження двигуна.
Вивчення і аналіз властивостей системи електропривода з допомогою структурної схеми і цифрової моделі системи електроприводу індуктивно-ємнісний перетворювач-випрямляч-двигун .
1. Теоретичне обгрунтуваня вибору для механізму переміщення візка мостового крана системи електроприводу індуктивно-ємнісний перетворювач-випрямляч-двигун.
В ролі силового перетворювача в електроприводі протягом всього часу його розвитку використовується кероване джерело напруги (двигун – генератор, тиристорний перетворювач і т.д.), завдячуючи чому природньо регульованою координатою виступає швидкість електропривода. При необхідності регулювати іншу координату привода (наприклад, момент) або добуток кординат (потужність) використовуються спеціальні регулятори, які діють відповідним чином на ЕРС керованого перетворювача і формують відповідні характеристики.
Вказаний тип перетворювачів був передумовою визначення каналів керування двигуном: якірне коло стало основним каналом, оскільки керування по цьому колі дозволяє отримувати потрібні характеристики в будь-якій області площини ( – М, а коло збудження – допоміжним каналом, який дозволяє, якщо потрібно, регулювати швидкість вище номінальної послабленням поля.
Негативною особливістю, яка є невідємною в даній концепції є те, що силовий перетворювач у широко керованому приводі неодмінно повинен бути керованим із всіма наслідками, що витікають звідси: зниження коефіцієнта корисної дії, коефіцієнта потужності, спотворення напруги мережі, висока вартість силового регулятора і його низька надійність. Загальнопринятість даної концепції, а також великі успіхи її впровадженя в якісь мірі закрили від уваги інженерів іншу, теоретично рівноправну концепцію: ДС в колі якоря двигуна.
Розглянемо суттєві особливості цієї концепції. ДС нейтралізує дію активного елемента в силовому колі – ЕРС якоря, тобто виключає його дію на момент, що створює двигун. Момент тепер однозначно визначається струмом ДС і магнітним потоком машини і є природно регульованою в такому приводі координатою. Швидкість і ЕРС машини – “вільні“ координати, якими можна керувати за допомогою спеціальних регуляторів.
Новий тип силового перетворювача вирішальним чином впливає на роль каналів керування двигуном: вони стають рівноправними. Звідси випливає принциповий наслідок: силовий перетворювач – ДС – може бути некерованим; керування може здійснюватися по одному каналу – колі збудження. Отже, концепція, альтернативна до класичної, ДС–Д дозволяє створити широко регульований привід з некерованим силовим перетворювачем.
2. Техніко-економічні аспекти промислового застосування системи “індуктивно-ємнісний перетворювач-випрямляч-двигун” (ІЄП-В-Д)
Електроприводи з керованим моментом, виконані за системою ІЄП–В–Д, наділені певними особливостями, які зумовлені як принципом побудови (структурою), так і типом силового перетворювача. Сформулюємо ці особливості.
Особливості, що зумовлені принципом побудови системи:
1. Можливість формування по одному каналу – кола збудження – будь-яких механічних характеристик (М=const, (=const, Р=const і т. п. ) в області, що обмежена допустимими механічними, тепловими і електромагнітними навантаженнями двигуна, при якому завгодно, в тому числі некерованому силовому перетворювачі – ДС. Електропривід за системою ДС–Д –є електромеханічним підсилювачем, що керується по колу збудження, причому Рмех/Рел.з.=26–40 і зростає зі збільшенням потужності двигуна. Потужність керованого збудника з врахуванням форсувань більш ніж на порядок відрізняється від потужності силового перетворювача, що може бути некерованим.
2. Значна інерційність у каналі керування (коло збудження двигуна), що приводить до негативних і позитивних наслідків.
Перший негативний наслідок – обмежена швидкодія системи, що зумовлена постійною часу кола збудження Тз. Цей наслідок має принциповий характер і обмежує область застосування системи ДС–Д з керуванням по каналу збудження: система не може застосовуватися в установках, де швидкодія привода обґрунтовано визначається його найважливішою якістю і необхідний час реакції tр<<Тз.
Другий негативний наслідок полягає в схильності системи ДС–Д, замкнутої за швидкістю, до коливань. Ця вада не носить принципового характеру і може бути усунута, по-перше, правильним проектування і, по-друге, шляхом застосування коректуючих пристроїв.
3. До позитивних наслідків потрібно віднести параметричне обмеження ривка, м'який вибір проміжку у передачах, що зменшує їхнє зношування, обмеження навантажень у механічному устаткуванні.
Можливість компонування багатодвигунних систем (при використанні двигунів із близькими номінальними струмами) із спільним силовим перетворювачем (ДС) і роздільним керуванням кожним двигуном по колу збудження; забезпечення при поєднанні двигунних і гальмівних режимів машини умови Руст.д.с << (Руст.д.
3.Вибір двигуна і системи його живлення.
3.1 Вибір двигуна.
Специфіка звичайної системи ДС-Д полягає в тому, що в колі якорядвигуна при роботі приводу з будь-якою швидкістю постійно протікає незмінний струм Iи,т. В зв’язку з цим потрібно вибирати двигуни, тепловіддача яких практично не залежить від швидкості (закриті з зовнішнім охолодженням). Якщо застосовується тип двигуна для якого ця вимога не виконується, потрібно, щоб Iи,т.< Iн .
Недовикористання двигуна по перевантажувальній здатності при Iи,т.≤ 1 часто можна компенсувати за рахунок повного використання швидкостей, які перевищують головну. Для
Системи ДС-Д потрібно вибирати двигуни, які дозволяють працювати на швидкостях,які перевищують номінальну і при підвищених напругах.
3.2 Вибір пристроїв для його живлення.
Для значної кількості практичних застосувань найбільш раціональною є реалізація ДС в вигляді ІЄП, виконаного по найпростішій трифазній мостовій схемі (мал.2.).
Мінімальна відносна встановлена потужність такого ІЄП досягається при U2max=1. Цю вимогу потрібно враховувати при компоновці структури силової частини привода і виборі двигунів.
Важливо відмітити що встановлена потужність ІЄП визначається при 0<U2<1 напругою мережі і струмом в навантаженні. При Ucл=380 В оптимальна напруга навантаження
складає Ud = 500 В. Це значення визначає раціональну максимальну робочу напругу двигуна в однодвигунному приводі, або суму напруг в багатодвигунному приводі. Якщо на пруга на навантаженні менша 185 В, потрібно переходити до використання трансформаторної схеми ІЄП і вибирати коефіцієнт трансформації.
Розрахунок ІЄП
На мал.3 зображено загальну схему силової частини електропривода (а), яка приведена до розрахункової (б). Де мережа живлення представлена в вигляді трьох зєднаних в зірку джерел синусоїдної ЕРС E1A, E1B, E1C,
а навантаження - вигляді трьох зєднаних в зірку резисторів R2.
4. Розрахунок бажаної тахограми, побудова діаграми навантаженя, перевірка типового завантаження двигуна.
5. Вивчення і аналіз властивостей системи електропривода з допомогою структурної схеми і цифрової моделі системи електроприводу індуктивно-ємнісний перетворювач-випрямляч-двигун .
При побудові аналогової моделі електропривода підсилювач будемо представляти в вигляді інтергуючої ланки з одиничним коефіцієнтом передачі і постійної часу Tу, охопленого в загальному випадку нелінійним від’ємним зворотнім зв’язком (мал.4); характеристика нелінійного елемента має вигляд статичної характеристики вхід-вихід підсилювача. В даному випадку нелінійний елемент в контурі зворотнього зв’язку вироджується в лінійний з одиничним коефіцієнтом передачі.
На вхід підсилювача подаються два сигнали: сигнал завдання момента Uз,м і затриманий сигнал зворотнього звязку по швидкості Uо,с,ω= F(EТ,Г , Uз,ω ). Якщо вважати що вентилі блока відсічки ідеальні, то сигнал Uо,с,ω може бути сформованим за допомогою нелінійного блока з характеристиками, зображеними на мал.4.
Коло збудження електричної машини представлено структурною схемою на мал .4, в якому невраховується розсіяння Ts = 0, TВ,Σ - сумарна постійна часу; характеристика нелінійного елемента в контурі зворотнього зв’язку представлена обернену криву намагнічення машини в відносних одиницях, зняту при I = Iи,т.
Повна модель силової частини привода, як вказувалось, повинна враховувати нелінійність випрямляча, який живить якір машини постійного струму, тобто якщо:
Eя* = Φ*ω*
M* = Φ*I*
повинні бути додані умови:
якщо Eя* ≥ - Iи,т* RЯ,Σ* ,
I* = Iи,т* = const;
якщо Eя* < - Iи,т* RЯ,Σ* ,
-Eя* < Iи,т* RЯ,Σ* + Tя dI/dt,
де RЯ,Σ* = RЯ,Σ /Rб ; Rб = Eб / Iб ; Tя= Lя / RЯ,Σ
Механічна частина привода при відсутності пружних елементів в відповідності з рівнянням
M* - MС* = Tм,б dω*/dt
Представлена інтегруючою ланкою з постійною часу Tм,б
Повна структурна схема привода, показана на мал.4, є основною для побудови аналогової моделі. Схема моделі показана на мал. 5.
Література.
Ильинский Н.Ф. Электроприводы постоянного тока с управляемым моментом. – М.: Энергоиздат, 1981. – 144 с.
Ильинский Н.Ф. Выбор оптимального варианта нерегулируемого индуктивно-емкостного преобразователя для електропривода // Расчет и оптимизация систем стабилизированного тока. – К.: Наукова думка, 1976. – С. 40–52.
Чиликин М.Г., Ключев В.И., Сандлер А.С. Теория автоматизированного электропривода. – М,: Энергия, 1979. – 616 с.
Терехов В.М. Элементы автоматизированного электропривода. – М.: Энергоиздат, 1987. – 224 с.
Чиликин М.Г., Сандлер А.С. Общий курс электропривода. – М.: Энергоиздат, 1981. – 576 с.
Башарин А.В., Новиков В.А., Соколовский Г.Г. Управление электроприводами – Л.: Энергоиздат. Ленингр. отд-ние, 1982. – 392 с.
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора