Разработка системы управления приводом грузоподъемной лебедки

Содержание
Введение..........................................................................................................4
1. Расчет статических нагрузок и выбор двигателя постоянного тока.........6
2. Расчет и выбор силового трансформатора........................................................7
3. Расчет и выбор тиристоров...........................................................................9
4. Выбор сглаживающего дросселя................................................................12
5. Расчет регулировочных характеристик......................................................15
6. Выбор силового преобразователя и построение замкнутой системы управления.....................................................................................................17
Заключение………………………........………………………………………..26
Литература…………………………….......…………………………………...27
 

При изменении напряжения на якорной цепи двигателя его характеристики перемещаются параллельно естественной (т.е. жесткость не меняется). Скорость идеального холостого хода и номинальную скорость при напряжении отличном от номинального, можно найти по соотношению.Проведя прямую через параллельно естественной характеристике, получаем искусственную механическую характеристику при сниженном напряжении U=0.5UH. Характеристика при минимальном напряжении должна быть такой, чтобы при изменении момента на валу двигателя в необходимых пределах последний не останавливался. Обычно полагают, что эта характеристика должна пересечь прямую через I=2IH. Проведя прямую через I=2IH параллельно естественной характеристике, находим скорости , (рисунок 6.2).Рисунок 6.2 – Электромеханические характеристики при питании от сетиМинимальная скорость будет равна (определим графически из рис.6.2): Определяем минимальное напряжение:.Диапазон регулирования скорости (изменением напряжения):.Диапазон регулирования скорости (изменением магнитного потока). (определим графически по рис.6.2):.Общий диапазон регулирования:.Определяем жесткость механической характеристики:.Статизм характеристики определяется следующим образом:.Построение электромеханических характеристик двигателя при питании от преобразователя в разомкнутой системе и при допущениях непрерывности тока вплоть до I=0 можно осуществить по формуле:Характеристику необходимо строить при углах управления (обеспечивает получение номинальной скорости при номинальном напряжении нагрузки); и (обеспечивает минимальную скорость при номинальной нагрузке).Значения и находим по формулам:Результаты расчетов приведем в таблицу 6.1.Таблица 6.1 – Результаты расчетов32.7649.1484.14I0Iн2·Iн0Iн2·Iн0Iн2·Iнω89.2583.7678.2769.4263.9358.4411.025.530.04По расчетным данным строим электромеханические характеристики двигателя при питании от тиристорного преобразователя в разомкнутой системе (рисунок 6.3).Рисунок 6.3 – Электромеханические характеристики двигателя при питании от тиристорного преобразователя в разомкнутой системеНа основании результатов можно сделать вывод, что при питании от тиристорного преобразователя жесткость электромеханической характеристики значительно уменьшается, а статическая погрешность возрастает.Расчетная функциональная схема РЭП составляется в соответствии с рисунком 6.4.Рисунок 6.4 –Функциональная схема 2-хконтурной замкнутой САУ РЭПНа рисунке приняты следующие обозначения: ЗС – задатчик скорости; ЗИ – задатчик интенсивности; – напряжение задания; – напряжение управления во внешнем контуре, определяемое разностью между и сигналом обратной связи по скорости ; НЗ2 – нелинейное звено в регуляторе скорости – зона насыщения; – напряжение сравнения в зоне насыщения; РС – регулятор скорости; – коэффициент усиления регулятора скорости; – выходное напряжение регулятора скорости; – напряжение управления во внутреннем контуре, определяемое разностью между и разностным значением сигнала обратной связи по току и опорным напряжением в НЗ1; РТ – регулятор тока; – выходное напряжение регулятора тока; ТП – тиристорный преобразователь; – напряжение на выходе тиристорного преобразователя; Д1 – статорная часть электродвигателя; – момент сопротивления; – ток двигателя; Д2 – якорная часть двигателя; ДТ – датчик тока; НЗ1 – нелинейное звено в контуре тока – зона нечувствительности; – угловая скорость; – напряжение сравнения в контуре тока; ТГ – тахогенератор – реализует обратную связь по скорости; – коэффициент передачи по скорости; ПУ – промежуточный усилитель в цепи обратной связи по скорости или делитель напряжения.ЗаключениеВ результате проделанной работы, в соответствии с поставленной задачей, была спроектирована система автоматического управления регулируемым электроприводом. В ходе её исследования рассчитана мощность двигателя, выбран двигатель постоянного тока, рассчитаны его параметры и построены характеристики.ЛитератураЗимин Е.Н. Автоматическое управление ЭП / Зимин Е.Н., Яковлев В.И. - М: Высш.шк., 1979. - 317 с.Анхимюк В.Л. Проектирование САУ ЭП / Анхимюк В.Л., Опейко О.Ф. -М.:Высш.шк.,1986.-442с.Коцегуб П.Х. Синтез вентильных приводов постоянного тока. -Донецк: ДПИ, 1983. - 180 с. Башарин А.В. Примеры расчетов автоматизированного электропривода / Башарин А.В., Голубев Ф.Н., Келлерман В.Г. - Л.: Энергия, 1972. - 440 с. Шапарев Н.К. Автоматизация типовых технологических процессов металлообработки. - Киев; Одесса: Вища шк., 1984. - 312 с.Михайлов О.П. Динамика электромеханического привода металлорежущих станков. - М.: Машиностроение, 1989. - 230 с.Лебедев А.М. Следящие электроприводы станков с ЧПУ / Лебедев А.М., Орлова Р.Т., Пальцев А.В. - М.: Энергоатомиздат, 1988. - 185 с.