Проектирование управляемого преобразователя энергии с датчиками автоматизированного электропривода, страница 4

Вращающийся трансформатор работает в фазовращательном режиме и имеет обмотки на статоре : обмотка возбуждения (В) ,к которой подводится переменное косинусоидальное напряжение от генератора высокой частоты  (ГВЧК) Uв = Um×coswt  и компенсационная обмотка (К) , к которой подводится  переменное синусоидальное напряжение от генератора высокой частоты (ГВЧС) Uk = Um×sinwt и сдвинутая на 90° относительно (В). Токи обмоток (В) и (К) возбуждают два потока и образуют вращающееся магнитное поле. На роторе на синусной обмотке (S) ,  наводится ЭДС с постоянной амплитудой и частотой .Фаза этой ЭДС определяется углом поворота a относительно статора.

Принимаем R1 =R2 = R3 = R5 =10 кОм

R5 принимаем из соображения ,что он должен быть много больше R сток-исток открытый (400 Ом) и много меньше R сток-исток закрытый (1МОм).Примем R4 = 56кОм.

Пусть частота пульсаций генераторов f_г = 400 Гц. Тогда рассчитаем частоту среза w_с для инерционного звена (А1.3), задавшись уменьшением частоты пульсаций в 10 раз f = 40 Гц ,что соответствует для  ЛАХ изменение на 20дб .

w_с =2p×f = 251 рад/с

Должно выполняться условие

 w_с =1/Т,

 где Т -постоянная времени инерционного звена.

Передаточная функция этого звена

 W(p)= K/(Tp+1) или W(p)= -   (R7/ /R6)/(R7×C1×p +1).

 В соответствии с рис.6.6. К=1 и следовательно R8= R7.

По формуле (6.2) Т= 1/w_с = 1/251 = 0.004с

Зададимся С1 = 0.22мкФ и по формуле

R6= R7 = T/C1 = 0.004/0.22×10^-6 = 18182 Ом.

 По справочнику R6,R7 = 20 кОм.

По условию, рабочий орган должен переместиться на lm=100 мм. Минимальному перемещению l=10 мм соответствует 1 оборот вала. Точность d=0.01.

Определим дискретность на валу механизма

 dмех = d(%)×l /100 = =1×10/100=0.1.

Определим радиус приведения

r = u_мех/w_д = (l /t)/(j_д/t)=l/j_д= 10/2p = 5/p.

Определяем дискретность на валу механизма

 dвд = dмех /r = 0.1× p/5= =p/50.

Определяем число импульсов за оборот

z = 2×p/dвд = 100 .

 следовательно, необходимо, чтобы вращающийся трансформатор вращался со скоростью в 100 раз превышающей скорость двигателя (т.к. 1оборот =1 импульсу), что невозможно. Пусть тогда один оборот вала соответствует перемещению lд = 0.1 мм. Тогда при перемещении на l =10мм он сделает 100 оборотов. Следовательно,

r = 10 / 100×2p = 1/20p

dвд = 0.1×20p = 2p

z = 2p/2p = 1

Значит, вращающийся трансформатор можно установить на валу двигателя. Выбираем вращающийся трансформатор типа 4 МВТ-1, с номинальными параметрами f п.н. = 400 Гц;

U н = 30 В;

n = 1000об/мин.

Определим емкость счетчика N= lm×z/(2p×r) = 100×1×20p/(2p) = 1000

        Перечень элементов схемы (рис.6.5)

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Спроектированный управляемый преобразователь энергии может быть использован в разнообразных производственных  процессах для управления двигателем постоянного тока типа 2ПБ112УХЛ4. Управление двигателем производится с помощью обратной связи по скорости и току. Регулирование скорости электродвигателя осуществляется путем изменения напряжения на якоре двигателя при постоянном напряжении возбуждения.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Галкин В.И. Полупроводниковые приборы: Справочник. — Мн.: Беларусь,1994.

2. Чебовский О.Г. Силовые полупроводниковые приборы: Справочник. — М.: Энергоатомиздат,1985.

3. Комплектные тиристорные электроприводы: Справочник / Под ред. Перельмутера В.М. М.: Энергоатомиздат,1988.

4. Перельмутер В.М., Сидоренко М.А. Системы управления тиристорными электроприводами постоянного тока. М.: Энергоатомиздат, 1988.

5. Терехов В.М. Элементы автоматизированного электропривода. — М.: Энергоатомиздат,1987