Система автоматического управления электроприводом (номинальная мощность электродвигателя - 37 кВт)

БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Факультет информационных технологий и робототехники

Кафедра «Электропривод и автоматизация промышленных установок и технологических комплексов».

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по дисциплине «Системы управления электроприводами»

на тему: Система автоматического управления электроприводами.

                        Выполнил: студент гр. 107620

                                                                                                                Цуприк П. Е.

                                                                                     Руководитель: Михеев Н. Н.

2004

СОДЕРЖАНИЕ.

Введение………………………………………………………………………………4                                 

1. Требования к системе управления электроприводом……………………………5

1.1. Технические данные и особенности электродвигателя………………………5

1.2. Кинематическая и расчетно-механическая схема электропривода………….7

1.3. Статические и динамические нагрузки электропривода……………………..8

1.4. Требования к системе управления электроприводом……………………….10

1.5. Предварительный выбор схемы главных цепей и функциональной схемы системы автоматического управления………………………………………………10

2. Выбор основных элементов электропривода. Определение параметров главных цепей……………………………………………………………………………...14

3. Проектирование системы управления электроприводом……………………....17

3.1. Сравнение возможных вариантов и выбор структуры СУЭП……………...17

3.2. Математическое описание объекта управления……………………………..17

3.3. Определение передаточных функций и коэффициентов звеньев объекта управления……………………………………………………………………………..18

3.4.Выбор принципов реализации управляющего устройства, выбор датчиков.21

3.5. Линеаризация системы управления…………………………………………..22

3.6. Синтез управляющего устройства, ограничение координат………………..23

3.7. Выбор задающего устройства………………………………………….……..24

3.8. Реализация управляющего устройства……………………………………….25

3.9. Реализация задающего устройства…………………………………………...27

4. Анализ динамических и статических характеристик СУЭП…….…………….29

4.1. Полная структурная схема системы управления………….………………...29

4.2. Статические характеристики системы, рабочие режимы СУЭП на статических  характеристиках………………………………………………………………..29

4.3. Имитационная модель СУЭП………………………………………………...30

4.4.  Моделирование основных режимов СУЭП…………………………………30

4.5. Оценка динамических и статических показателей системы………………..34

5. Проектирование дискретной части системы управления, защиты и сигнализации. Краткое описание работы схемы……………………………………………….35

6. Выбор аппаратуры………………………………………………………………...36

Заключение………………………………………………………………………….37

Список использованной литературы……………………………………………...38

ВВЕДЕИНЕ.

Электропривод – это управляемая электромеханическая система, предназначенная для преобразования электрической энергии в механическую энергию и обратно и управления этим процессом.

Электропривод всегда имеет два канала – силовой и информационный. По первому транспортируется преобразуемая энергия, по второму осуществляется управление потоком энергии, а также сбор и обработка сведений о состоянии и функционировании системы, диагностика ее неисправностей.

Силовой канал состоит из двух частей – электрической и механической и обязательно содержит связующее звено – электромеханический преобразователь.

Информационный канал содержит устройства ввода, вывода, преобразования информации, связи с силовым каналом.

Место электропривода в современной технологии определяется тем, что практически все процессы, связанные с механической энергией, движением, осуществляются электроприводом. Столь широкое, практически повсеместное распространение электропривода обусловлено особенностями электрической энергии – возможность передавать ее на любые расстояния, постоянной готовностью к использованию, легкостью превращения в любые другие виды энергии.

Главные показатели, которые характеризуют электропривод: надежность, точность, быстродействие, качество динамических процессов, энергетическая эффективность, совместимость, ресурсоемкость.

Постановка задачи:

- механическая часть электропривода и установка в целом существуют, и требуется найти лучшие в каком-либо смысле средства и алгоритмы управления движением рабочего органа (технологическим процессом);

- механическая часть электропривода существует (задана) не полностью, некоторые её элементы предполагается заменить, обеспечив заданные требования к движению рабочего органа и, возможно, какие-либо новые полезные свойства;

- создается новая установка и соответственно ее электропривод; в ней должны быть обеспечены все требования к движению рабочего органа, причем, она должна быть по каким-то признакам лучше аналогов – более надежна