Проект комплектного тиристорного электропривода постоянного тока

Министерство общего и профессионального образования

Российской Федерации.

Кафедра: Электропривод и автоматизация промышленных процессов.

 

 

Пояснительная записка к курсовому проекту

по курсу систем управления электроприводом.

 

Руководитель:

“-----“-----------200г

Автор проекта

Студент группы

“-----“-----------200г

Проект защищен

с оценкой

-----------------------

-------------------------

“------“---------200г

200

Содержание

1. Введение

2. Выбор электродвигателя

3. Выбор структуры системы управления электроприводом

4. Выбор комплектного тиристорного электропривода

5. Выбор элементов силового электорооборудования в комплектном электроприводе

6. Функциональная и структурная схемы электропривода. Переход к относительным единицам.

7. Определение параметров силового электрооборудования

8. Выбор типа регуляторов и расчет их параметров

9. Построение статических характеристик замкнутой системы электропривода

10. Защиты в электроприводе и расчет их уставок

11. Исследование качества процессов в проектируемой системе электропривода

12. Вывод

Литература

Введение

В данном курсовом проекте необходимо спроектировать комплектный тиристорный электропривод постоянного тока на основании технических требований представленных в таблице №1. Для этого, выбран двигатель из указанного диапазона мощностей, определена структура системы управления, выбран тиристорный преобразователь и силовое оборудование к нему, произведен синтез регуляторов. На основании знаний полученных в курсе ТАУ произведена настройка системы управления на оптимальное быстродействие и устойчивость. Исследованы качества процессов в спроектированной системе.

Таблица 1.1

Исходные данные к курсовому проекту.

Наименование	Обозначение	Величина
Диапазон мощностей, в пределах которого следует выбирать двигатель. КВт		От 50до99
Момент инерции механизма в долях от момента инерции двигателя.	Jм /Jд	2.0
Изменение момента статической нагрузки Мс в долях от номинального Мн	Мс/Мн	0.8
Колебания напряжения сети.	êUс=êUс/Uс	0.25
Диапазон регулирования скорости вниз от номинальной	D1=nн/nmin	5
Диапазон регулирования скорости вверх от номинальной.	D2=nmax/nн	1
Допустимая статическая ошибка поддержания скорости при минимальной уставке.	ênдин=ênс/nmin	0.12
Величина токоограничения при упоре	m=Imax/Iн	2.0
Ускорение электропривода при пуске	l=Iдин/Iн	1.4

2. Выбор электродвигателя

Из указанного диапазона мощностей выбираю двигатель постоянного тока продолжительного режима работы типа П92, 220 В, защищенный, независимого возбуждения.

Таблица 2.1

Параметры двигателя типа П92.

Наименование	Размерность	Значение
Мощность, Рн	КВт	75
Угловая скорость вала – номинальная, Nн	Об/мин	1500
Угловая скорость вала – максимальная, Nмакс	Об/мин	2250
Ток якоря – номинальный, Iн	А	381
Ток возбуждения – номинальный, Iвн	А	4,94
Сопротивление обмоток (Rя+Rдп)	Ом	0,016836
Сопротивление обмотки возбуждения, Rов	Ом	38,796
Число полюсов	2р	4
Число параллельных ветвей	2а	2
Момент инерции якоря, Jя	Кг*м2	7
Масса	Кг	705
Напряжение на якоре, Uя	В	220
Поток одного полюса, Ф	МВб	20.1

3. Выбор структуры системы управления электроприводом

Выбор структуры системы управления электропривода произведем с учетом требований технического задания на электропривод. В качестве внутреннего контура регулирования применяем контур регулирования тока якоря. Это обеспечит ограничение тока якоря допустимым значением при возможных перегрузках электропривода. Проверяем возможность применения в качестве внешнего контура регулирования, контур регулирования напряжения. Для проверки посмотрим, удовлетворяет ли данный выбор величине статической погрешности поддержания скорости.

Δn_c=Δn_c1+Δn_c2 (3.1)

Δn_c= 2,5%

Где Δn_c1 и Δn_c2- составляющие статической погрешности, вызванные приложением статической нагрузки и нестабильного потока возбуждения двигателя.

Δn_c1- составляющая, вызванная приложением статической нагрузки в схеме с интегральным регулятором напряжения, когда можно принять U_я=const.

 (3.2)

где к_яд - кратность тока короткого замыкания якорной цепи двигателя.

 (3.3)

 

Составляющую Δn_c2 на стадии предварительных расчетов предсказать не удается из-за незнания величин разброса магнитного сопротивления машины и нестабильности тока возбуждения из-за нагрева обмотки, поэтому Δn_с2 не учитываю.

Проверим, удовлетворяет ли полученная величина статической погрешности заданной.

Заданная величина

Рассчитанная величина

Таким образом, применение в качестве внешнего контура регулирования контур регулирования напряжения невозможно. Поэтому буду применять в качестве внешнего контура регулирования контур регулирования скорости двигателя.