Курсовая теория на тему Система управления электроприводом

Содержание:

Введение. 5

1.
ТИПОВЫЕ НАСТРОЙКИ КОНТУРОВ РЕГУЛИРОВАНИЯ.. 7

2. СТРУКТУРНАЯ СХЕМА ЗАДАТЧИКА
ИНТЕНСИВНОСТИ.. 15

3.
АЛГОРИТМ СИНТЕЗА РЕГУЛЯТОРА СКОРОСТИ ДЛЯ ОГРАНИЧЕНИЯ МОМЕНТА, РАЗВИВАЕМОГО ДВИГАТЕЛЕМ… 17

4.
СИНТЕЗ СИСТЕМЫ АСИНХРОННОГО ПРИВОДА С ВЕКТОРНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ… 19

4.1
Обоснование выбора и расчёт параметров структурной схемы асинхронного двигателя. 19

4.2
Обоснование выбора структурной схемы асинхронного привода с векторным управлением.. 21

4.3
Синтез регуляторов структурной схемы асинхронного привода с векторным управлением со стабилизацией
потокосцепления ротора. 21

4.4
Синтез регулятора контура тока. 23

4.5
Синтез регулятора контура стабилизации потокосцепления ротора. 24

4.6
Синтез регулятора контура момента. 25

4.7
Синтез регулятора контура скорости. 30

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.. 31

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ… 32

Введение:

Согласно заданию на курсовую работу, рассмотрению подлежит система управления электроприводом
на основе асинхронного
двигателя АИР 160м6 для бугельного
подъемника.

Основные преимущества асинхронных электродвигателей:

— простота
конструкции;

— малые
габариты двигателя;

— высокий
к.п.д;

— малые
затраты на эксплуатацию;

— относительная
дешевизна.

Среди недостатков можно отметить относительно
невысокое быстродействие, сложность системы управления, малую перегрузочную
способность, дороговизну преобразователя, засорение сети высокими гармониками
при частотном управлении.

Для регулирования скорости может быть использована
система преобразователь частоты – асинхронный двигатель. Основу данного привода
составляет преобразователь частоты с промежуточным звеном постоянного тока и
двигатель переменного тока.

К несомненным преимуществам частотного управления
приводом относится тот факт, что при плавном регулировании частоты тока в
статоре машины, можно получить плавное изменение скорости привода.

В последнее время в связи с развитием
преобразовательной техники получили распространение управляемые привода
переменного тока на базе частотных преобразователей с вольтчастотным,
частотно-токовым или векторным управлением. В связи с этим привода переменного
тока постепенно начинают вытеснять привода постоянного тока.

Согласно требованиям ПТЭ питание
электропривода производиться от промышленной трехфазной сети с частотой 50Гц и
линейным напряжением 380В. Составим таблицу исходных данных для двигателя АИР 160М6.

Заключение:

В
ходе выполнения данного курсовой работы последовательно были пройдены все этапы
проектирования системы
управления электроприводом АИР 160М6 как
электромеханической системой. Были рассмотрены варианты применения изученных в
теоретическом курсе элементов системы
управления электропривода в рамках решения
поставленной технической задачи.

Был
произведён расчет параметров объекта управления, контуров регулирования тока,
потокосцепления и скорости.

Для
исследования статических и динамических характеристик в пакете MATLAB была реализована
структурная схема системы и получены графики переходных процессов.

Итогом
выполнения стала система на основе асинхронного
двигателя переменного тока, обеспечивающая выполнение
всех поставленных в задании условий и режимов работы.

Преимущества
асинхронных электроприводов – простота конструкции и малые габариты двигателя,
простота его обслуживания, низкая стоимость электродвигателя, высокий к.п.д.
Среди недостатков можно отметить относительно невысокое быстродействие,
сложность системы управления, малую перегрузочную способность, дороговизну
преобразователя, засорение сети высокими гармониками при частотном управлении.

Фрагмент текста работы:

1. ТИПОВЫЕ
НАСТРОЙКИ КОНТУРОВ РЕГУЛИРОВАНИЯ По
заданию необходимо, чтобы в системе управления двигателем регуляторы были
выбраны по необходимости, так как в электропривод установлены датчики скорости
и электромагнитного момента, то поставим соответствующие регуляторы. Описание асинхронного двигателя
аналогично двигателю постоянного тока, т.к. принцип коммутации не отражается на
физических процессах, протекающих в двигателе.

Тиристорный
преобразователь в зависимости от возможности реверса, типа управления группами
вентилей, режима работы описывается системой нелинейных дифференциальных
уравнений. Его динамика, как элемента системы управления, отличается следующими
особенностями:

1)преобразователь
управляется не непрерывно, а дискретно;

2)преобразователь
является полууправляемым устройством, поскольку тиристор открывается в момент
подачи управляющего импульса, а закрывается — когда ток через него станет равен
нулю.

Нелинейность
тиристорного преобразователя вызывает появление низкочастотных биений при
воздействии сигналов с частотой, большей частоты питающей сети,
субгармонических колебаний в замкнутых системах при попытке организовать
высокое быстродействие. Поэтому в целом тиристорный преобразователь, работающий
в режиме непрерывного тока, с достаточной точностью можно представить одним
динамическим безинерционным звеном с чистым запаздыванием, передаточная функция
которого имеет вид: , (1.1)

где — общее время
запаздывания; — время запаздывания
силового преобразователя, которое принимается равным половине максимального
времени запаздывания: =

, (1.2)

где fсети
– частота сети;

mв
– число фаз выпрямления; — время запаздывания
устройства управления, которое принимают равным: