Разработка регулируемого электропривода механизма с заданным рабочим циклом Требования к (стр. 5 из 6)

Рис. 8. Результаты моделирования (участок 3).

Рис. 9. Результаты моделирования (участок 4).

Рис. 10. Результаты моделирования (участок 5).

Рис. 11. Результаты моделирования (участок 6).

Для проверки ошибок по расчетным данным, увеличим значение задания

Рис. 12. Результаты моделирования (участок 6).

Рис. 13. Скоростная диаграмма электропривода

8. Анализ правильности выбора мощности двигателя

Проверка выбранного электродвигателя по нагреву

Анализ теплового состояния электродвигателя является важной задачей, возникающей при проектировании системы электропривода. Необходимость такого анализа объясняется тем, что любая электрическая машина может при своей работе нагреваться лишь до определенной допустимой температуры.

Допустимый нагрев двигателя определяется нагревостойкостью применяемых изоляционных материалов. Соблюдение установленных ограничений по допустимой температуре обеспечивает длительный срок службы электрической машины, а превышение допустимой температуры ведет к разрушению изоляции обмоток и к сокращению срока эксплуатации двигателя.

Проверку выбранного электродвигателя выполним методом средних потерь.

Номинальные потери мощности в двигателе :

Номинальные переменные потери мощности в двигателе:

Механические потери примем равными 10% от номинальных:

Номинальные постоянные потери мощность в двигателе:

Греющие потери в двигателе равны по [3], при пренебрежении пусковыми и тормозными потерями, вследствие относительной малости времени данных процессов:

Коэффициент ухудшения охлаждения по [3]:

Зависимость коэффициента ухудшения охлаждения от скорости вращения:

Максимально-допустимый перегрев по классу изоляции:

Номинальная теплоотдача:

Средний перегрев двигателя во время работы:

Результаты расчётов сведёны в таблице:

Таблица 7

	1	2	3	4	5	6
	40	5	5	20	5	15
	808.7	242.8	0	3154	192.5	0
ДРгрср, Вт	49
Аср, Вт/с	0.97
	122,074

Время цикла:

Средние греющие потери за цикл:

Средняя теплоотдача за цикл:

Среднеквадратичное отклонение потерь за цикл:

Среднее отклонение температуры за цикл:

Вследствие расчетов, произведенных выше, очевидно, что, температура двигателя за цикл работы колеблется в пределах трёх градусов Цельсия, и двигатель работает в пределах допустимого значения.

9. Приложение

Схема модели в Matlab для расчёта переходных процессов двигателя.

Рис. 14. Главная модель

10. Индивидуальная исследовательская часть

Исследовательской частью данного курсового проекта является адаптивное регулирование скорости двигателя по моменту инерции механизма.

Для осуществления автоматического управления объектами, параметры которых меняются и для получения хорошей динамики, используем систему адаптивного управления. Существует два типа адаптации : параметрическая адаптация и сигнальная адаптация. Наиболее простым для синтеза является способ сигнальной адаптации.

Рис.15

На рисунке 8.1 изображена система с сигнальной адаптацией, здесь

Wэ – эталонная модель электропривода.

Wр – передаточная функция регулятора.

Wop – передаточная функция объекта регулирования.

Определяем параметры, необходимые для моделирования адаптивного регулятора скорости по моменту инерции.

При моделировании используем двигатель постоянного тока 2ПБ132LГУХЛ4, используемый в данном курсовом проекте, со следующими параметрами:

- номинальная мощность:

;

- номинальная скорость вращения вала:

;

- номинальное напряжение питания:

;

- номинальный ток якоря:

;

- суммарный момент инерции:

.

По номинальным данным двигателя рассчитаем следующие величины:

Номинальный момент:

;

Постоянная двигателя:

.

Сопротивление цепи якоря:

.

Индуктивность цепи якоря:

.

Угловая скорость холостого хода:

.

Коэффициент передачи тиристорного преобразователя:

Определяем электромеханическую и механическую постоянные времени:

Определяем естественную жёсткость механической характеристики: