Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Компоновка функциональной схемы

Читайте также:
  1. I. РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМОВ. ГРАФИЧЕСКОЕ ИЗОБРАЖЕНИЕ (БЛОК-СХЕМЫ) И СЛОВЕСНАЯ ЗАПИСЬ АЛГОРИТМОВ
  2. I. СХЕМЫ С ХАРАКТЕРИСТИКОЙ S-ВИДА
  3. II ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТНЫЕ СХЕМЫ
  4. III. Схемы изучения игры как системы взаимосвязей и взаимоотношении
  5. IV. Схемы изучения игры как деятельности
  6. XVIII. ТЕПЛОВЫЕ СХЕМЫ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ
  7. Анализ схемы реляционной БД на соответствие заданной нормальной форме
  8. Аналитическое представление конфигурации расчетной схемы сети
  9. Аппроксимация и устойчивость разностной схемы
  10. Аппроксимация и устойчивость разностной схемы
  11. Биполярные транзисторы. Типы, схемы включения, режимы работы. Характеристики, параметры.
  12. Векторная диаграмма для схемы замещения индуктивной катушки



Техническое задание (ТЗ)

Рассчитать систему автоматического регулирования частоты вращения вала с установкой в качестве объекта управления - двигателя постоянного тока независимого возбуждения (ДПТ). Автоматическая система должна иметь сле­дующие технические характеристики:

1. Мощность системы на валу Рс = 2,5 кВт.

2. Максимальная скорость вращения nс= 2000 об/мин.

3. Статизм характеристики системы. Sxc= 0,005.

4. Напряжение задания максимальной скорости Uз = 15 В.

5. Момент инерции, приведенный к валу двигателя J = 10 Н∙м2.

 

Выбор параметров объекта управления. Так как в техническом задании уже определен тип исполнительного двигателя, то остается только выбрать его каталожные данные и согласовать их с техническими данными системы. Выбор двигателя проведем на основе следующих соображений.

Двигатель должен обеспечить скоростные характеристики системы, поэтому его максимальная скорость вращения должна быть не меньше этого парамет­ра системы. Качество динамических характеристик автоматической системы во многом определяется запасом мощности исполнительной машины, поэто­му двигатель желательно выбирать с превышением мощности системы. В дан­ном случае выбираем двигатель с номинальной мощностью, превышающей мощность системы не менее чем на 30 %. Таким образом, двигатель должен удовлетворять следующим условиям:

Nд.max ≥ nc,

Pд.ном ≥ 1,3Рс,

Исходя из этих условий, намечаем для установки в систему двигатель типа 2ПН160LУХЛ4 со следующими параметрами:

1.Номинальная мощность Рд.н = 4,0 кВт.

2.Номинальное напряжение Uд.н= 220 В.

3.Номинальная скорость вращения nд.н = 2500 об/мин.

4.Коэффициент полезного действия η = 78,5 %.

5.Активное сопротивление якоря Ra = 0,486 Ом.

6.Индуктивность якоря La = 14,7 мГн.

Рассчитаем остальные параметры двигателя:

номинальный ток якоря

A; (9.1)

номинальная частота вращения

с-1; (9.2)

номинальный момент вращения

Нм; (9.3)

электромагнитная постоянная цепи якоря

с; (9.4)

механическая постоянная системы, приведенная к валу двигателя

с, (9.5)

где Н- коэффициент пропорциональности по трению (в расчетах системы принято Н = 0,01 Нмс).

Выбор способа управления двигателем.Способ регулирования частоты вращения двигателя является одним из важнейших факторов, определяющих конфигурацию будущей системы и ее эксплуатационные характеристики.

Все возможные способы регулирования частоты вращения двигателя оп­ределяются из его скоростной характеристики

, (9.6)

где U - напряжение на якоре двигателя, Iа,Iв- токи якоря и возбуждения,

kв - коэффициент пропорциональности.



Как известно из теории двигателей постоянного тока, наиболее эффектив­ными способами их регулирования являются якорное регулирование и регули­рование током возбуждения.

Якорное регулирование осуществляется изменением напряжения якоря U при постоянном токе возбуждения. Так как увеличение напряжения выше номинального недопустимо, то согласно (9.6) этот способ регулирования обес­печивает регулирование скорости только "вниз". К достоинствам якорного ре­гулирования следует отнести существование благоприятных условий работы коллекторно-щеточного аппарата и высокая надежность работы машины во всем диапазоне скоростей.

Регулирование током возбуждения основано на уменьшении тока возбуж­дения при постоянном U. Согласно уравнению (9.6), этим обеспечивается регу­лирование "вверх". Существенным недостатком такого регулирования являет­ся ухудшение условий работы коллекторно-щеточного аппарата машины при глубоком регулировании, что связано с возможностью появления кругового огня на коллекторе (это эквивалентно короткому замыканию источника пита­ния). Подробное объяснение отмеченных свойств можно найти в [5].

Исходя из приведенных соображений, выбираем для САР якорное регули­рование частоты вращения двигателя.

Выбор способа управления системой.Следующим фактором, опреде­ляющим общую конфигурацию системы, является выбор способа управления регулируемой величиной (напомним, что в этой системе регулируемой вели­чиной является частота вращения вала (t)). Поскольку в ТЗ не оговарива­ются особые условия по характеру возможных возмущений, то выбираем спо­соб управления "по отклонению". Это универсальный способ, обеспечиваю­щий управление системой при действии на нее любых видов возмущений, как внутренних, так и внешних.

Разработка функциональной схемы САР.Для организации управления "по отклонению" в системе должна быть создана отрицательная обратная связь по регулируемой величине. Для данной системы эта обратная связь является главной. Кроме того, при разработке функциональной схемы следует заложить выполнение следующих операций:

1)измерение регулируемого параметра;

2)сравнение его текущего значения с заданным;

3)отработка рассогласования (ошибки регулирования).

Функциональная схема САР, удовлетворяющая всем перечисленным выше условиям, изображена на рис. 9.1.

Рис. 9.1. Функциональная схема системы автоматического регулирования частоты вращения вала: U3 - напряжение задания; - напряжение рассогласования; Uy - напряжение управления; U, I - напряжение и ток двигателя; Uтг - напряжение тахогенератора; Н- коэффициент пропорцио­нальности по трению; М - момент сопротивления нагрузки на валу; J - момент инерции системы.

 

Регулирование и стабилизация частоты вращения вала в этой схеме осуще­ствляется следующим образом. Задание частоты вращения обеспечивается напряжением задания Uз. Напряжение с тахогенератора Uтг, пропорциональное частоте вращения, поступает по цепи главной обратной связи на вход системы и сравнивается с напряжением задания. Рассогласование сигналов ∆U = Uз - Uтг поступает на вход регулятора скорости, который формирует управляющее напряжение Uy. С помощью этого напряжения, используя, пре­образователь, формируется напряжение на якоре двигателя, определяющее ско­рость его вращения.

 





Дата добавления: 2014-11-29; Просмотров: 100; Нарушение авторских прав?;


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:


Читайте также:



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2017) год. Не является автором материалов, а предоставляет студентам возможность бесплатного обучения и использования! Последнее добавление ip: 54.161.3.96
Генерация страницы за: 0.01 сек.