Федеральне державне бюджетне освітня установа вищої професійної освіти
«ОМСКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ»
Кафедра «ЕсПП»
Секція «Промислова електроніка»
Курсовий проект
з дисципліни: «Теорія автоматичного регулювання в електронних ланцюгах і електроприводі»
Синтез стежить системи двофазного асинхронного двигуна
Виконав:
студент групи ПЕ - 518
Омськ 2013
Розділ 1. Вихідні дані для проектування
а) Тип двигуна: АДП - 363А;
б) вид задає впливу: g (t)=vt, причому=25 град/с;
в) максимальна величина помилки=0,09 град;
г) порядок астатизма=1;
д) час регулювання 0,23 с;
е) перерегулирование 11%;
ж) коефіцієнт передачі редуктора=5,8;
з) запас стійкості по фазі;
і) передавальна функція бажаної типовий ЛАХ виду 2/1 (S=2,=1)
.
Структурна схема системи, що відповідає вимогам технічного завдання по швидкодії і якості, наведена на рис. 1.
Рис. 1
Розділ 2. Короткий опис двофазного АТ, його паспортні дані
Двофазні асинхронні двигуни широко використовуються в автоматичних системах. Найбільше застосування як виконавчі елементи вони знаходять в малопотужних стежать системах. Практичне гідність цих двигунів полягає в тому, що вони не мають колектора і володіють високою надійністю.
В основному випускаються двофазні асинхронні двигуни двох типів: з повним немагнітним ротором з матеріалу з хорошою електропровідністю і м феррімагнітном ротором, що має короткозамкненим обмотку. Ім'я менший ККД, двигуни першого типу відрізняються малою інерцією ротора і кращими регулювальними властивостями. Їх потужність не перевищує 100 - 200 Вт
Принципова схема двофазного асинхронного двигуна показана на рис.1.1. Обмотка управління у і обмотка збудження в розташовані перпендикулярно один до одного. Необхідний фазовий зсув між напругою на обмотках, рівний 90о, забезпечується за допомогою конденсатора C, включеного в ланцюг обмотки збудження.
Рис. 1.1
Механічні характеристики асинхронного двигуна нелінійних і залежать не тільки від власних параметрів, але і від параметрів вихідного каскаду підсилювача і схеми включення обмоток. Тому механічні характеристики, використовувані в розрахунках, повинні відповідати реальним умовам роботи двигуна.
За допомогою механічних характеристик можна знайти кероване напруга при заданому статичному моменті опору не валу і напруга рушання двигуна.
Розділ 3. Функціональна схема стежить системи, що складається з функціонально необхідних елементів (елемента порівняння, підсилювача потужності, двигуна і редуктора)
Рис. 2
Структурна схема цієї ж системи наведена на рис. 3.
Рис. 3
На малюнку:
- діюче значення напруги, що подається на обмотку управління АТ;
- кутова частота (швидкість) обертання двигуна;
- кут повороту вихідного валу редуктора;
- коефіцієнт передачі редуктора (передавальне число);
передавальна функція об'єкта управління, що складається з двигуна і редуктора;
- коефіцієнт передачі двигуна;
- електромеханічна постійна часу двигуна;
- коефіцієнт передачі підсилювача потужності.
Розділ 4. Розрахунок передавальної функції двигуна по керуючому впливу
Параметри передавальної функції двигуна визначаються за формулами [1]:
,
,
Тут: - пусковий момент двигуна;
- номінальний момент двигуна;
- номінальна кутова частота двигуна;
- номінальна напруга управління;
- момент інерції двигуна;
- момент інерції редуктора,
- момент інерції, приведений до валу двигуна.
У подальших розрахунках будемо вважати
.
Так, для обраного типу двигуна АДП - 363А:
=0,083 Н * м;
=0,0735 Н * м;
=6000 об/хв:
== 240 В;
=4,83 * 10-6 кг * м2.
Тоді параметри передавальної функції двигуна, у відповідності з наведеними вище формулами, дорівнюють
=628.319 рад/с;
=5,796 * 10-6 кг * м2;
=22,873 рад/(В * с);
=38.334 * 10-2 с.
Розділ 5. Розрахунок коефіцієнта посилення розімкнутої ланцюга, що забезпечує задану величину максимальної помилки
...
