При условии
В на входе регулятора тока будет нулевое напряжение. Однако , т.е. ограничивая , подбирая требуемый . А,Тогда
В/А.Докажем, что механические характеристики замкнутой системы являются абсолютно жесткими. Для статического режима можно записать:
; (6.18)Тогда для статики
, следовательно . Очевидно, что скорость не зависит от момента.Расчет переходных процессов за цикл работы выполнен при помощи пакета Matlab 5.0. Структурная схема модели приведена на рисунке 6.7.
Рассчитаем параметры системы:
Ом−полное эквивалентное сопротивления якорной цепи, приходящееся на один двигатель; мГн− полная индуктивность якорной цепи, приходящаяся на один двигатель; кг*м2− суммарный момент инерции привода, приведенный к скорости вала двигателя; −конструктивный коэффициент, связывающий скорость двигателя с противо-ЭДС; −конструктивный коэффициент, связывающий ток якорной цепи двигателя с моментом на валу; −коэффициент усиления тиристорного преобразователя; с−суммарная эквивалентная постоянная времени тиристорного преобразователя; В/А− коэффициент передачи датчика тока; В*с−коэффициент передачи датчика скорости;Далее произведем расчет оставшихся необходимых значений:
с−электромагнитная постоянная времени якорной цепи двигателя постоянного тока;Нагрузка в виде момента холостого хода, приходящаяся на один двигатель, равна:
Н*м.Нагрузка в виде момента прокатки, приходящаяся на один двигатель, равна:
Н*м.Параметры регуляторов:
; ; .Задающие воздействие для номинальной скорости 10 В, для минимальной скорости 2 В. Задание осуществляется при помощи задающего резистора.
Для проверки двигателя по нагреву воспользуемся методом эквивалентного тока, описанного в разделе №4. Этот метод можно применять вместо метода средних потерь, так как: двигатель работает с постоянством потока, следовательно, "постоянные" потери принимаем постоянными, а "переменные" активные потери, которые нагревают двигатель, при условии постоянства сопротивления якорной цепи полностью пропорциональны квадрату тока якорной цепи.
Формула, которой можно воспользоваться в этом случае выглядит следующим образом:
;Для обеспечения точного подсчета в структурной схеме модели возьмем ток якоря, перемножим его на самого себя, проинтегрируем, разделим на время цикла (30 с) и извлечем корень. Получено значение эквивалентное значение тока, равное:
А.Номинальный ток двигателя равен:
А, тогда соответственно загрузка двигателя составляет: .Двигатель загружен на 96,2%, следовательно, двигатель выбран правильно.
Разработаем схему электрическую принципиальную. Подключение к промышленной сети напряжением 6,3 кВ, частотой 50 Гц будет осуществляться при помощи автоматического выключателя с защитой от короткого замыкания и защитой от перегрузок. Выбираем автоматический выключатель МГГ-6,3-3150-45У3, ГОСТ 687-78. Напряжение подается па понижающий трансформатор TV1. С него напряжение подается на управляемый выпрямитель UZ1, к которому подключены последовательно оба двигателя. На валу двигателей так же находится тахогенератор, поставляемый в комплекте с двигателями. Обмотки возбуждения подключаются параллельно к специальным выводам управляемого выпрямителя. Так же к специальным выводам подключается привод независимого вентилятора (асинхронный 3-х фазный двигатель с КЗ ротором на Uф=220 В). Схема электрическая принципиальная находится в приложении В.
В процессе выполнения курсового проекта были выполнены все пункты задания по курсовому проектированию. Был спроектирован привод прошивного стана трубопрокатного агрегата ан основе привода постоянного тока системы "УВ-Д". В электроприводе использованы два двигателя, которые обеспечивают: во-первых, почти полную загрузку двигателей; во-вторых, получаем меньше суммарный момент инерции системы.
1. Теория электрического привода. Методические указания по курсовому проектированию Часть I. Могилев: ММИ, 1991,-65с.
2. Справочник по автоматизированному электроприводу/ Под ред. В.А. Елисеева и А.В. Шинянского. - М.: Энергоатомиздат, 1983. - 616 с.
3. Ключев В.И. Теория электропривода: Учебник для вузов. - М.: Энергоатомиздат, 1985. - 550 с.
4. Комплектные тиристорные преобразователи / Под ред. В.М. Перельмутера. М.: Энергоатомиздат. 1988. - 318 с.
5. Конспект лекций и практических занятий по курсу ТЭП / Под ред. Слуки М.П. и Скарыно Б.Б. - Могилев: Самиздат. 2000. сколько страниц не считал (почти три общих тетрадки).
Приложение А
Расчет характеристик выполнен в программе Mathcad2000.
Построение механической характеристики для углов управления
и :зоны прерывистых токов для углов управления
и :Графики механической и электромеханической характеристик в зоне прерывистых токов:
Рисунок П. А.1- Механическая характеристика (для двух двигателей вместе) в зоне прерывистых токов для угла управления
Рисунок П. А.2- Механическая характеристика (для двух двигателей вместе) в зоне прерывистых токов для угла управления
Рисунок П. А.3- Электромеханическая характеристика в зоне прерывистых токов для угла управления
Рисунок П. А.4- Электромеханическая характеристика в зоне прерывистых токов для угла управления
Рисунок П. А.5- Механическая характеристика (для двух двигателей вместе) для угла управления
Рисунок П. А.6- Механическая характеристика (для двух двигателей вместе) для угла управления