1. Вихідні дані для проектування
Рис. 1 Принципова схема заданої частини
Таблиця 1.1 Завдання на курсовий проект
Тип двігателяП2-630-215Порядок астатізма2? (Перерегулирование) 0.1 сt р - час регулірованія0.04 з? L14 дБ ???/4 I с/I н 0,7 h (t) a 1 sin? 0 t + a 2 sina 3? 0 t a 1 0,2 a 2 0,05? 0 11 рад/с a +3 7
Таблиця 1.2 Параметри двигуна П2-630-215
Номінальна напруга, Uн930 ВМощность, P3150 кВтТок, А3650Частота обертання, (об/хв) 90/150Момент, кН? м334,25Дінаміческій момент інерції, 103 кг? м213,63Масса, 103 кг69,4КПД,% 92,5
2. Структурна схема заданої частини САУ
В якості базового варіанту розглядається електропривод постійного струму на основі двигуна постійного струму з незалежним збудженням. Розраховується система однозонного регулювання швидкості.
У якості джерела живлення якірного ланцюга розглядається керований тиристорний випрямляч, динамічні властивості можна описати передавальної функцією:
(2.1)
Коефіцієнт передачі можна визначити за номінальним значенням середнього випрямленої напруги U тп, н і відповідному максимальному напрузі U у, м на вході системи імпульсно-фазового управління:
(2.2)
Uу, м=10 В,
Uтп, н=+1050 В,
Kтп=1050/10=105.
Постійну часу випрямляча слід вибрати з умови с.
Виберемо T? =0,02 c.
Система автоматизованого регулювання кутової швидкості обертання валу двигуна може бути дво- або трехконтурной. У двоконтурної системі регульованими координатами є струм якоря і швидкість двигуна. У трехконтурной системи додається внутрішній контур регулювання напруги.
У курсовому проекті ми будемо досліджувати двоконтурну систему.
.1 Розрахунок датчика струму [4]
Первинна інформація про величину струму якоря може бути отримана як шляхом безпосереднього вимірювання цього струму, так і шляхом вимірювання діючого значення фазового (лінійного) струму на стороні змінного струму. При проектуванні системи управління розглядається варіант безпосереднього вимірювання за допомогою шунта, що включається до якірний ланцюг потужного двигуна постійного струму з великим I н (див. Рис. 2.2).
Шунти являють собою калібровані мідні опору з малою величиною опору.
Рис. 2.1 Схема вимірювання струму
Шунти стандартизовані по номінальному струму I ш, н і номінальному падінню напруги на опорі шунта U ш, н.
Підберемо шунт за величиною номінального струму двигуна I н виходячи з умови:
. (2.3)
Номінальний струм якоря двигуна - I н=3 650 А. [5, c. 89].
Таблиця 2.1
Тип шунтаU ш, н, 10 - 3 ВI ш, н, А 75ШСМ7575, 100, 150, 200, 300, 500, 750, 1000, 4000, 7500
Виміряне із допомогою шунта напруга надходить на пристрій гальванічного поділу. Коефіцієнт передачі УГР датчика струму налаштовується в діапазоні 53 ... 133.
Призначимо коефіцієнт датчика, виходячи з умов:
I н=3 650 А (номінальний струм якоря двигуна),? т=2,5 (перевантажувальна здатність), тоді
I max=2,5? 3650=9125 А,
K Т? 10/9125? 0,00109 Ом.
Приймаємо K Т=0,001 Ом.
Тепер слід визначити коефіцієнт передачі шунта:
(2.4)
За даними таблиці 2.1 для вибраного шунта 75ШСМ:
Uш. н=75? 10-3В,
Iш. н=4000 А.
Обчислимо K 2 (УГР):
(2.5)
,
Приймаємо K2=53, тоді KТ=0,000005? 53=0,0009937 Ом
Максимальне значення сигналу на виході датчика струму
U дт max=K т? I max=0,0009937 9125=9,0679 В.
Отже, U дт max lt; 10 В, тому датчик розрахований правильно.
.2 Розрахунок датчика швидкості [5]
Зворотній зв'язок по кутовій швидкості обертання двигуна здійснюється за допомогою тахогенератора постійного струму.
Тахогенератор слід вибирати, виходячи з умови? тг. н? ? max, де? тг. н - номінальна швидкість тахогенератора,? max - максимальна швидкість обертання двигуна в розрахунковому режимі.
Використовуючи довідник [5], знайдемо:
Таблиця 2.2
Тип тахогенератораСкорость вращеніяНапряженіе U н. тг,...
