ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ ……………………………………………………………… 5 ЗАДАНИЕ НА КУРСОВОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ…………… 8 РАЗДЕЛ 1. ВЫБОР ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ……………… 12

1.1.Выбор электродвигателя…………………………………………….14 1.1.1. Определение режима работы электродвигателя………….. 14 1.1.2 Расчет эквивалентного момента на валу

электродвигателя……………………………………………….. 16

1.1.3. Определение необходимой скорости вращения

электродвигателя………………………………………………. 17

1.1.4. Определение мощности электродвигателя………………….. 17

1.1.5. Выбор электродвигателя по каталожным данным………….. 18

1.1.6. Проверка электродвигателя по условию перегрузки………..19

1.2. Выбор управляемого выпрямителя……………………………… 20

1.2.1. Краткий обзор существующих управляемых

преобразователей……………………………………………… 20

1.2.2. Выбор управляемого преобразователя………………………22

1.3. Выбор согласующего трансформатора……………………………. 23

1.4. Выбор датчика тока…………………………………………………. 24

1.5. Выбор уравнительного реактора…………………………………...26

1.6. Выбор тахогенератора……………………………………………… 26

1.7. Расчет параметров цепи «тиристорный выпрямитель -

двигатель постоянного тока»……………………………………… 27

1.8. Обоснование необходимости применения замкнутой

системы управления электроприводом…………………………… 29

1.9. Выводы по разделу………………………………………………….. 30 РАЗДЕЛ 2. РАСЧЕТ СТАТИКИ ЭЛЕКТРОПРИВОДА …. ……..32

2.1. Составление схем для расчета системы управления

электроприводом…………………………………………………… 33

2.1.1. Составление упрощенной принципиальной схемы………...33

2.1.2. Составление функциональной схемы……………………….. 33

2.1.3. Составление структурной схемы…………………………….34

2.2. Определение коэффициента обратной связи по скорости ………35

2.3. Определение напряжения задания задатчика скорости…………. 39

2.4. Определение коэффициента обратной связи по току…………… 40

2.5. Определение коэффициента усиления суммирующего

усилителя……………………………………………………………. 46

2.6. Построение статической характеристики электропривода

в замкнутой и разомкнутой системе управления…………………47

2.7. Выводы по разделу…………………………………………………..53

Раздел 3. Расчет динамики электропривода……….54

3.1. Составление структурной схемы электропривода

постоянного тока для расчета динамики…………………………. 55

3.2. Составление передаточных функций элементов………………… 56

3.2.1. Составление передаточной функции двигателя

постоянного тока……………………………………………. 56

3.2.2. Составление передаточной функции тиристорного

преобразователя (тиристорного выпрямителя)…………….. 57

3.2.3. Составление передаточной функции цепи обратной

связи по скорости…………………………………………… 58

3.3. Составление передаточной функции системы…………………… 60

3.4. Проверка устойчивости системы электропривода……………… 61

3.5. Синтез корректирующего устройства…………………………… 63

3.6. Построение переходного процесса в системе

электропривода……………………………………………………. 69

3.7. Оценка показателей качества……………………………………… 69

3.8. Выводы по разделу…………………………………………………..71 ВЫВОДЫ ПО КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ………………………… 72 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ………………………………………….73 ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Двигатели постоянного тока серии ПБСТ ………75 ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Устройство комплектное тиристорное

серии УКЭ-Л……………………………………… 79 ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Параметры схем выпрямления и данные

тиристорных преобразователей…………………..83 ПРИЛОЖЕНИЕ 4. Параметры согласующих трансформаторов……. 85 ПРИЛОЖЕНИЕ 5. Параметры датчиков тока……………………….. 86 ПРИЛОЖЕНИЕ 6. Принципиальная схема электропривода

постоянного тока………………………………… 87 ПРИЛОЖЕНИЕ 7. Корректирующие цепи………………………….. 90

ВВЕДЕНИЕ

Для современного промышленного производства характерно широкое внедрение автоматизированного электропривода - основы механизации и комплексной автоматизации технологических про­цессов.

Современный электропривод определяет собой уровень сило­вой электровооруженности труда и благодаря своим преимуществам по сравнению со всеми другими видами приводов является основ­ным и главным средством автоматизации рабочих машин и произ­водственных процессов.

Электропривод определяется как электромеханическая сис­тема, состоящая из электродвигательного, преобразовательного, пе­редаточного и управляющего устройств, предназначенная для при­ведения в движение исполнительных органов рабочей машины и управления этим движением. В отдельных случаях в этой систе­ме - могут отсутствовать преобразовательное и передаточное уст­ройство. Структура электропривода приведена на рис. 1.1.

Рис. 1.1. Структура электропривода.

Она содержит преобразовательное устройство (ПРУ), опре­деляемое как электротехническое устройство, преобразующее род тока, напряжение, частоту и изменяющее показатели качества элек-

трической энергии, предназначенное для создания управляющего воздействия на электродвигательное устройство.

Электродвигательное устройство (ЭДУ), является электро­техническим устройством - электрической машиной, - предназна­ченным для преобразования электрической энергии в механическую или механической энергии в электрическую.

Передаточное устройство (ПУ) предназначено для передачи механической энергии от электродвигательного устройства электро­привода к исполнительному органу рабочей машины (ИОРМ) и согласования вида и скоростей их движения.

Управляющее устройство (УУ), является электротехниче­ским устройством, предназначено для управления преобразователь­ным, электродвигательным и передаточным устройствами. Управ­ляющее устройство, как правило, содержит информационную часть, получающую информацию от задатчиков (сигнал задания) и датчи­ков обратной связи (сигнал о состоянии привода) и в соответствии с заданными алгоритмами вырабатывает сигналы управления.

Посредством системы электропривода приводятся в движение рабочие органы технологических (производственных) машин и осу­ществляется управление преобразованной энергией. Под управлени­ем здесь понимают организацию процесса преобразования энергии, обеспечивающую в статических и динамических условиях требуе­мые режимы работы технологических машин. Если основные функ­ции управления выполняются без непосредственного участия чело­века (оператора), то управление называют автоматическим, а электропривод - автоматизированным.

Параметрами электропривода являются скорость, нагрузка, диапазон регулирования, жесткость механической характеристики и электромеханическая постоянная времени.

Для управления электроприводами применяется множество различных устройств, однако, в настоящее время наиболее рацио­нальным кажется использование тиристорного управления электро­приводами. Для этой цели в разомкнутой или замкнутой системах управления электроприводами используют управляемые выпрями­тели (для систем с двигателями постоянного тока) и тиристорные регуляторы напряжения или преобразователи частоты (для систем с асинхронными двигателями).