- •Автоматизированный электропривод типовых производственных механизмов
- •1. Расчет электропривода постоянного тока системы управляемой выпрямитель – двигатель
- •1.1. Основные схемы силовой части и свойства тиристорных электроприводов постоянного тока
- •1.2. Определение параметров объекта регулирования
- •1.3. Основные расчетные параметры преобразователей – управляемых выпрямителей
- •1.4. Выбор силовых элементов преобразователя
- •Основные соотношения для идеальных выпрямителей.
- •Технические данные низкочастотных тиристоров
- •1.5. Определение параметров системы управления с подчиненным регулированием координат
- •1.6. Расчет статических характеристик электропривода
- •2. Порядок выполнения Курсовой работы
- •Технические данные электродвигателей
- •Литература
1.2. Определение параметров объекта регулирования
На начальном этапе проектирования электропривода расчет выполняется без учета дискретных свойств преобразователя и нелинейных свойств элементов системы: нелинейности и зоны нечувствительности регулировочной характеристики преобразователя, безтоковой паузы при изменении направления тока, зоны прерывистых токов и зависимости индуктивности якорной цепи от величины тока якорной цепи. Такой расчет является основой для последующих, уточненных расчетов, выполняемых с учетом реальных свойств электропривода при вводе его в эксплуатацию на основе определенных экспериментально динамических параметров.
Структурная схема электропривода системы УВ-Д состоит из последовательно соединенных инерционных и интегрирующего звеньев с внутренней обратной связью по э.д.с. (скорости) двигателя (рис. 1.2, а).
А)
Б)
Рис. 1.2. Структурные схемы электропривода системы УВ–Д.
Управляемый выпрямитель представлен инерционным звеном с передаточным коэффициентом
(1.1)
где – максимальное напряжение сигнала управления, подаваемого на вход СИФУ преобразователя.
При наличии фильтра с постоянной времени Тф > 0,0064 с на входе СИФУ преобразователь, который с достаточной точностью [2] может быть представлен инерционным звеном с электромагнитной постоянной времени ТП = Тф, Для трехфазного мостового преобразователя обычно принимают
с.
Передаточный коэффициент второго инерционного звена
, (1.2)
где – эквивалентное сопротивление якорной цепи.
Постоянная времени этого звена
(1.3)
является электромагнитной постоянной времени якорной цепи,
где – индуктивность цепи выпрямленного тока, равная сумме индуктивностей якоря двигателя и преобразователя;
– активное сопротивление цепи выпрямленного тока, равное сумме активных сопротивлений якоря двигателя и преобразователя.
Индуктивность якорной цепи двигателя приближенно может быть определена по формуле
(1.4)
где – номинальные значения напряжения, тока и угловой скорости вращения двигателя;
– число пар полюсов;
К = 0,6 – для некомпенсированных машин, К= 0,1-0,3 – для машин с компенсационной обмоткой.
Передаточный коэффициент интегрирующего звена [3] определяется по выражению
(1.5)
где – коэффициент передачи э.д.с. двигателя.
Постоянная времени этого звена является электромеханической постоянной времени привода
(1.6)
где – приведенный момент инерции привода, равный сумме моментов инерции двигателя и приведенного момента инерции Jм механизма.
1.3. Основные расчетные параметры преобразователей – управляемых выпрямителей
Исходными данными для расчета преобразователя являются: средние значения выпрямленного тока и напряжения , а также напряжение питающей сети. Работу вентилей выпрямителя и согласующего трансформатора характеризуют следующие основные величины:
а) среднее , действующее и максимальное значения тока вентиля при номинальной нагрузке и возможных допустимых перегрузках преобразователя;
б) максимальное значение прямого напряжения на вентиле;
в) максимальное значение обратного напряжения на вентиле;
г) действующие значения тока и напряжения вторичной обмотки трансформатора;
д) действующее значение тока первичной обмотки трансформатора;
е) расчетные мощности первичной и вторичной обмоток, а также расчетная (типовая) мощность трансформатора.
Соотношения при угле регулирования преобразователя α = 0 для наиболее часто встречающихся схем выпрямления приведены в табл. 1.1. Там же даны соотношения между средним за период током через вентиль, действующим значением тока вентиля и приведены соотношения между типовой мощностью трансформатора и мощностью на стороне выпрямленного тока .
Эти соотношения используются при выборе элементов силовой части преобразователя.