Експлуатація електроприводу крана (стр. 3 из 3)

ТП- тиристорний перетворювач

ДТ, ДН- датчик струму , датчик напруги відповідно. R_д- дільник напруги. W_pm(P),W_pt(P) – перехідні функції регуляторів напруги й токи відповідно. Критичний коефіцієнт підсилення контуру напруги

(6.1)

Де Т₁=2Т_мт: Т_мт- сума малих (некомпенсуємих) постійних часу контуру струму .

(6.2)

- постійна часу датчика струму з фільтром на вході .

- постійна часу фільтра на вході системи імпульсно-фазового керування тиристорного перетворювача .

- середньостатистичне запізнювання тиристорного перетворювача .

При розрахунку систем регулювання величиною

Задаються в межах 4-10мс. Приймаємо = 0.005с

кругова частота живильної мережі 0 =2πʄ

=

=83

Відповідно до рекомендацій [3] приймаємо Кн=50. Коефіцієнт дільника напруги якоря двигуна визначається з умови одержання сигналу 24У на

вході датчика напруги при мінімальній напрузі двигуна

Мал. 6.2 Алгоритмічна схема контуру струму .

Коефіцієнт підсилення контуру напруги.

(6.4)

Звідси коефіцієнт підсилення регулятора напруги дорівнює

Приймаємо Rзн=2 кому, тоді Rзк=31*2=62кому

Постійні часу фільтра в ланцюзі зворотного зв'язка контуру напруги Тфн=Та=0.036с.

Зі співвідношення

Визначаємо параметри фільтра. Приймаємо Сфн-1мкф,тоді Rф.н=144кому. Передатна функція замкнутого контуру напруги

Алгоритмічна схема з урахуванням контуру струму показана на рис 6.3

Для вираження синтезу послідовного коригувального пристрою контуру струму перетворимо алгоритмічну схему 6.3 у схему з одиничним зворотним зв'язком 6.4

ланка, Що Форсує (1+Тдтр) у блоці , що складається на вході замкнутого контуру струму ,відповідно до загальноприйнятої методики на враховується й тому на схемі не показана . для оптимізації контуру струму за модульним критерієм використовуємо Пі-регулятор з передатною функцією

(6.8)

Визначаємо параметри регулятора

Приймаємо Сост=1 мкф ,тоді

Rост=

Опір резистора Rзт визначаємо з умови

Де Кт-Коефіцієнт підсилення ланцюга зворотного зв'язка по струму:

Кт=Кш*Кд.т. Кш-Коефіцієнт підсилення шунта :

Uнш-Номінальна напруга шунта Uнш =75мВ

Imax-Максимальний струм робочого навантаження приймаємо

Imax =21н=2*57=114А

Кш =0.075/114=0.658* 10-3В/А

Кдт-Коефіцієнт підсилення датчика струму

Значення Кдт- визначається зі співвідношення

Приймаємо як датчик струму операційний підсилювач із коефіцієнтом підсилення Кдт=240

Кт=0.658* 10-3*240=0.1625

Опір резистора Rзт:

6.3 Оптимізація контуру

В електроприводах кранових механізмів вимоги до підтримування швидкості відносно не високі ,тому використовується система регулювання зі зворотним зв'язком по ЭДС. Підсумовування сигналів , пропорційні напруги двигуна й сигналу струмової компенсації виконуємо безпосередньо на вході регулятора ЭДС і тим самим спрощуємо схему . Гальванічний поділ системи керування й силової частини виробляється за допомогою датчика напруги. Для струму ,для струму встановленого в контурі струму . На рис 6.5 показана принципова схема системи ,а на мал.6.6 контур струму ,активізованої за модульним критерієм , представлений передатною функцією.

Передатний коефіцієнт ланцюга струмової компенсації вибирається в такий спосіб

У цьому випадку сума сигналів на вході регулятора ЭДС дорівнює

При виконанні зазначених умов схема 6.6 може бути перетворена в схему , показану на мал. 6.7. На вході включене операційна ланка , аналогічна ланці в ланцюзі зворотного зв'язка для усунення перерегулювання струму при зміні впливу, що задає .

Тому що вимоги підтримки швидкості в проектованій системі не є твердими , то контур ЭДС оптимізований за модульним критерієм перетворимо схему 6.7 у схему з одиничним зворотним зв'язком 6.8.вибираємо П-Регулятор контуру ЭДС із передатною функцією

Передатна функція замкнутого контуру ЭДС дорівнює

З обліком того, що Ед(Р)=1/Кд*W(Р), те передатна функція системи по швидкості має вигляд :

Де Тиэ=2Тмт+Та- мала не компенсуєма постійна часу контуру ЭРС

Тиэ =2*0.05+0.036=0.046

Визначаємо параметри регулятора й фільтра на його вході відповідно до методики [4]. Задаємося величиною Rзэ=35ком

Опір Rн визначається зі співвідношення :

Значення коефіцієнта Кн визначається в такий спосіб

Де Едвmax- мінімальна ЭРС двигуна ,прийнята як мінімальне значення ЭРС у режимі холостого ходу тобто Двmax=220У; Uзэmax-Напруга завдання , щовідповідає Едвmax,приймаємо Uзэmax=24У.

Rн=

Опір Rтк визначаємо по формулі:

Опір у ланцюзі зворотного зв'язка регулятора ЭДС

Параметри фільтрів на вході системи й ланцюга зворотного зв'язка на напрузі визначається зі співвідношення

,

Звідки

Передатні функції системи ,оптимізованої за модульним критерієм

Алгоритмічна схема системи показана на рис 6.9 за допомогою отриманих передатних функцій був зроблений розрахунок перехідних процесів системи

Висновки

У курсовому проекті розроблена автоматизована система керування електроприводом механізму пересування візка мостового крана вантажопідйомністю 23 тони

На підставі техніко-економічних характеристик обраний електропривод постійного струму ,виконаний по системі ТП-Д , обраний привод ний електродвигун і основне встаткування силового ланцюга

У проекті розроблена система підлеглого регулювання координат електропривода ,виконаний синтез, наступних коригувальних пристроїв контуру струму й контуру ЭДС. Контури побудовані за модульним критерієм для цього в контур струму включений Пі-регулятор,а в контур ЭДС П-Регулятор.

Проведено розрахунок параметрів регуляторів виконане моделювання динамічних характеристик системи ЕОМ.

Перелік літератури

1. Ядрі А.Г. Певзнер Е.М Крановий електропривод Довідник М. Энергоиздат. 1988-314з.

2. Ключьев В.И. Терехов В.М. Електропривод і автоматизація загальнопромислових механізмів .Енергія 1980-360з.