Система регулирования скорости вращения двухфазного асинхронного двигателя

БАЛАКОВСКИЙ ИНСТИТУТ ТЕХНИКИ, ТЕХНОЛОГИИ И УПРАВЛЕНИЯ

ИНЖЕНЕРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ ФАКУЛЬТЕТ

КАФЕДРА УПРАВЛЕНИЕ И ИНФОРМАТИКА В ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ

Лабораторная работа № 3

по дисциплине:

Локальные системы управления

СИСТЕМА РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ ДВУХФАЗНОГО

АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ

Выполнил:

ст. гр. УИТ-53

Мартиянов Р. В.

Проверила:

Комлева О.А.

Балаково 2008

Цель работы:

1.  Изучение принципов построения и расчёта комбинированных систем управления.

2.  Расчёт параметров настройки компенсирующих устройств при использовании экспериментально снятых характеристик системы с учётом особенностей реализации узла нагрузки двигателя.

Исходные данные:

                                                 

                                      

                                         

Ход работы:

На рисунке 1.1 представлена структурная схема регулирования скоростью вращения АД.

Регулируемая величина в установившемся режиме:

где   - коэффициент передачи разомкнутого контура,  

         - естественный перепад скорости двигателя под воздействием момента нагрузки,   

Отсюда получаем: рад/с. 

Установившаяся ошибка:

Построим зависимость регулируемой величины  от момента нагрузки  (для замкнутой системы).

 Построим систему с компенсацией основного возмущающего воздействия:

Построим зависимость регулируемой величины  от момента нагрузки  (для разомкнутой системы с компенсацией возмущающего воздействия).

Найдем коэффициент К1 для КУ1:

Так как значение скорости определяется наличием двух сигналов U₃ и М_с, то значение установившейся ошибки выразится как:

Эта формула получена из схемы для компенсации возмущающего воздействия:

Построим зависимость регулируемой величины  от момента нагрузки  (для замкнутой системы с компенсацией возмущающего воздействия).

При работе системы для реализации контура компенсации вместо информации о значении момента нагрузки Мс на валу двигателя в лабораторной установке может быть использована информация о значении тока в обмотках электромагнитного тормоза Iэм.

Рассчитаем коэффициент компенсации:

Теперь, учитывая влияние скорости вращения на момент нагрузки, запишем окончательную формулу для коэффициента K1:

,

             К1′=1.986

На основании полученного результата, можно заключить, что для расчета К1 достаточно формулы, учитывающий коэффициент передачи между Мс и Iэм.

Теперь, модель, использующая КУ и коэффициентом К1 представим на рисунке:

Для компенсации установившейся ошибки от задающего воздействия, необходимо ввести еще одно компенсирующее устройство КУ2. Структурная схема замкнутой системы регулирования скорости с компенсацией задающего и возмущающего воздействия представлена на рисунке:

Положив Мс=0, рассмотрим значение установившейся ошибки системы регулирования от задающего воздействия. В соответствии с рисунком, запишем значение ошибки:

K2 из условий равности ошибки 0.0004 равен 0.005±0.0004

Вывод: в результате проведенных расчетов получили значения коэффициентов для КУ1 и КУ2, которые компенсировали возмущающее воздействие Mc, а также входное возмущающее воздействие. К1 = 0.139,

К2=0.005±0.0004. Таким образом, мы не только свели к минимуму ошибку регулирования, но и путем уменьшения коэффициентов КУ добились повышения статической точности системы и как следствие – повысили ее устойчивость.