Расчет системы управления электроприводом для передвижения крана. Выбор и расчет параметров трансформатора. Расчет параметров якорной цепи двигателя

Министерство образования Республики Беларусь

Гомельский государственный технический университет

им. П.О. Сухого

Факультет автоматизированных и информационных систем

Кафедра АЭП

Расчетно-графическая работа

по СУЭП

«Расчет системы управления электроприводом

для передвижения крана»

Исполнители:

студенты гр. ЭП-41

Руководитель:

Гомель 2006

Выбор и расчет параметров трансформатора.

Расчет параметров якорной цепи двигателя.

Выбираем трансформатор ТСП–25/0,7–УХЛ4. Параметры трансформатора сводим в таблицу.

Рассчитываем параметры трансформатора:

Определяем параметры якорной цепи двигателя:

R_я = R_яд + 2∙R_т + R_к = 0,28 + 2∙0,055 + 0,055 = 0,43 Ом

L_я = L_яд + 2∙L_т = L_я = 7,106 + 2 ∙ 0,18 = 7,466 мГн.

2. Выбор комплектного электропривода.

Выбор структуры САУ.

Выбираем комплектный электропривод КТЭ с трехфазным мостовым тиристорным преобразователем.

В качестве системы управления выбираем двухконтурную САУ скоростью с подчиненным контуром тока.

3. Расчет внешних и регулировочных характеристик тиристорного преобразователя в режиме непрерывного и прерывистого токов.

Расчет внешних и регулировочных характеристик производим в математическом пакете MathCAD. Расчет регулировочных характеристик в зоне прерывистых токов производим исходя из внешних характеристик преобразователя в зоне прерывистых токов. Расчет производим по следующим формулам:

E_d = Е_я + I_я∙(R_я – R_к) = Е_я + I_я∙(0,43 – 0,055) = Е_я + 0,375∙I_я

Результаты расчетов в зоне прерывистых токов заносим в таблицу:

Ея	Iя	α	Еd	Uу	ΔЕd	ΔUу	Ктп
В	А	град	В	В	В	В	–
130	0	90	130	0	–	–	–
	0,7	80	130,3	1,111	0,3	1,111	0,27
	3,9	70	131,5	2,222	1,5	1,111	1,35
175	0	80	175	1,111	–	–	–
	0,6	70	175,2	2,222	0,2	1,111	0,18
	3,3	60	176,2	3,333	1,2	1,111	1,08
215	0	70	215	2,222	–	–	–
	0,5	60	215,2	3,333	0,2	1,111	0,18
	2,5	50	215,9	4,444	0,9	1,111	0,81

По полученным данным строим регулировочные характеристики в зоне прерывистых токов.

4. Расчет параметров структурной схемы САУ.

К∙Ф_н = 1,467

J = 0,425 кг∙м²

5. Синтез контуров регулирования методом стандартных настроек контуров. Расчет ограничения регуляторов.

5.1. Контур тока.

Т_µI = Т_тп = 3,33 мс

Т_м = 85 мс

Так как Т_м > Т_µI, то можно пренебречь обратной связью по ЭДС якоря. Тогда при настройке на ТО необходим ПИ-регулятор.

Т_рт = Т_я = 17,36 мс

5.2. Контур скорости.

Т_µω = 2∙Т_µI = 2∙3,33∙10^-3 = 6,66 мс

6. Синтез контуров регулирования методом

желаемых частотных характеристик.

6.1. Контур тока.

20lgК = 20lg0,293 = –11

К = 100;      Т = 0,061 с.

6.2. Контур скорости.

Заменим контур тока эквивалентной передаточной функцией:

К_от = 0,074;         

20lgК = 20lg1,77 = 5

7. Оптимизация контуров регулирования по Баттерворту.

7.1. Контур тока.

Получаем характеристическое уравнение:

Используя математический пакет MathCAD получаем:

Т_рт = 8,328∙10^-3;    К_рт = 0,057

τ_пп = 5,9

7.2. Контур скорости.

W_рс(р) = К_рс

Получаем характеристическое уравнение:

Используя математический пакет MathCAD получаем:

К_рс = 34,156

8. Синтез контуров якорного канала

для режима прерывистого тока.

Т_рт = Т_м = 0,085 с.

9. Расчет переходных процессов «в малом» и «в большом» для каждого варианта оптимизации контуров.

Расчет и построение переходных процессов производим в программе SMED. Для каждого варианта оптимизации контуров задаем скачки напряжения задания ΔU_зс, напряжения сети ΔU_с и момента нагрузки ΔМ_с.