- •Содержание
- •Введение
- •Задание
- •Техническое задание на снс аэп
- •Предпроектный анализ
- •Электродвигатель как объект управления
- •Преобразователь электроэнергии как объект управления
- •Выбор комплектного тиристорного эп
- •Функциональная схема снс аэп.
- •Выбор устройства для регулирования напряжения возбуждения двигателя
- •Структурная схема снс аэп
- •Расчет передаточных функций
- •Разработка корректирующих устройств
- •Построение графиков переходных процессов
- •Заключение
- •Список использованной литературы
Структурная схема снс аэп
Расчет передаточных функций
Элементами схемы являются элементарные динамические звенья и сумматоры. Составляется на основе функциональной схемы и схемы электрической принципиальной. Согласно функциональной схеме определяются блоки, через которые проходит сигнал управления, и по принципиальным схемам этих блоков определяются их передаточные функции.
Передаточные функции двигателя:
– электрическая часть
– механическая часть
Расчет статических характеристик
,
,
- сопротивление щетки, Ом;.
RТП – сопротивление трансформатора, Ом;
RД – динамическое сопротивление тиристора, Ом;
UТ = 1В – падение напряжения на тиристоре;
- электрическая постоянная времени
- электромеханическая постоянная времени
Следовательно, передаточные функции двигателя будут иметь вид
Передаточная функция тиристорного преобразователя
W(р)=
Передаточная функция датчика тока якоря
W(р)=
Передаточная функция датчика тока ОВ
=
Передаточная функция датчика напряжения
К=
Т=
W(р)=
Передаточная функция датчика скорости
WД.С.(р)=
Передаточная функция согласующего устройства
WСУ(р)=0,8
Передаточная функция датчика ЭДС
W(р)=
Т=ТЯ=0,0046(с)
К=
W(р)=
Передаточная функция эталонной модели двигателя
WЭМ(р)=
Передаточная функция ОВ
КОВ =
ТОВ = 0,1 (с)
WОВ=
Коэффициент передачи между магнитным потоком обмотки возбуждения Ф и током возбуждения IВ
Ф = КОВ·IOB ;
l ≈ 0,8 · l30 – длина полюса;
l30 = 645 · 10-3 (м);
l ≈ 0,8 · 645 · 10-3 = 0,516 (м);
S = 0,261 · 0,516 = 0,135 (м2);
Фн = 1,6 · 0,135 = 0,216 (Вб);
КОВ = Фн / IОВ = 0,216/3.136 =0.069 ;
тогда
Се и См – электромеханическая и электромагнитная постоянная;
.
Разработка корректирующих устройств
Задаемся показателями САР для разработки корректирующих устройств.
1 использовать настройку «оптимум по модулю», т.е. оптимальность по быстродействию;
2 получить апериодические характеристики с минимальным перерегулированием;
3 установившееся значение ε = ± 5%.
– расчет регулятора тока якоря
Так как величина Тя является значительной, для ее компенсации необходимо применить ПИ-регулятор с передаточной функцией:
W(р) = К·
Т= Т= 0,0046 (с),
Т– малая постоянная времени контура тока,
Т = Т = 0,0016.
К=,
W(р)=0,248·
– расчет регулятора скорости
Для компенсации второй большой постоянной времени Тприменяем настройку оптимум по модулю и П-регулятор с передаточной функцией:
W(р)=К.
К = Т·
Малая постоянная времени контура скорости
= 2 Т= 2·0,0016 = 0,0032,
К= 0,03·
Передаточная функция имеет следующий вид:
W (р) = 1,59
– расчет регулятора тока возбуждения
Для компенсации «большой» составляющей времени ТВ используется ПИ-регулятор, т.к. объект регулирования является апериодическим звеном первого порядка:
КРТВ =
WРТВ(р)=
– расчет регулятора ЭДС
Так как в контуре ЭДС нет больших значений постоянных времени для настройки оптимум по модулю применим И - регулятор.
WРЭ(р) =
КРЭ = ,
ТМЭ = 2ТМТВ + ТД,
ТМТВ – малая постоянная времени контура тока обмотки возбуждения
ТМЭ = 2 0,0016 + 0,0016 = 0,0048 (с),
КРЭ =
WРЭ(р) =
Структурная схема СНС АЭП с двухзонным регулированием:
Расчет схемы электрической принципиальной регуляторов СНС
– регулятор тока якоря (ПИ – регулятор)
Принимаем , тогда
– регулятор тока возбуждения (ПИ – регулятор)
Принимаем , тогда
– регулятор скорости (П – регулятор)
Принимаем , тогда
– регулятор ЭДС (И – регулятор)
Принимаем , тогда