Расчет и проектирование систем стабилизации частоты вращения электропривода - Производство и технологии курсовая работа

Главная

Производство и технологии
Расчет и проектирование систем стабилизации частоты вращения электропривода

Выбор функциональной схемы электропривода токарного станка. Передаточная функция управляемого силового преобразователя. Определение параметров структурной схемы управления. Расчет основных возмущающих воздействий. Настройка системы на технический оптимум.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра «Автоматика и управление в технических системах»
по курсу «Электромеханические системы»
ЭЛЕКТРОПРИВОД, ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, ДАТЧИК, ЧАСТОТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС
Цель работы - углубление и закрепление знаний по курсу “Электромеханические системы”, полученных при изучении лекционного материала, по проектированию ЭМС. Эта задача достигается путем проведения расчетов и проектирования систем стабилизации частоты вращения электропривода (ЭП) производственного механизма, работающего в заданном диапазоне регулирования с допустимой статической ошибкой.
УПЧ - управляемый частотный преобразователь,
= 2 => Мдв.пуск= 2• Мдв.ном=2• 10,1=20,2[Н•м];
Проверка двигателя на перегрузочную способность по максимальному моменту:
Рассчитаем время разгона двигателя. Для расчета потребуется найти значение момента инерции всех подвижных масс, приведенных к валу двигателя. Предварительно необходимо найти массу суппорта, который изготавливается из стали:
Приведенный к валу двигателя момент инерции суппорта найдем с использованием радиуса приведения кинематической цепи между двигателем и суппортом:
Приведенный к валу двигателя момент инерции ходового винта рассчитаем по формуле нахождения момента инерции цилиндра:
Рассчитаем суммарный приведенный к валу двигателя момент инерции всех подвижных масс электропривода:
Используя найденный суммарный момент инерции, рассчитаем время разгона двигателя:
С учетом этого выберем управляемый частотный преобразователь для рассматриваемого механизма:
Данный преобразователь принадлежит к семейству частотных преобразователей «Altivar 71». Он рассчитан на следующие диапазоны скоростей: от 1 Гц до 1000 Гц в замкнутой системе с импульсным датчиком и от 1 Гц до 100 Гц в разомкнутой системе. Его выбор обусловлен наличием обратных связей по току, которые делают систему более нечувствительной к помехам, а так же подходящими параметрами преобразователя по току, напряжению и частоте для данного двигателя.
Преобразователь «Altivar 71» может обеспечивать два закона управления асинхронным двигателем: векторное управление потоком с обратной связью по скорости (вектор тока) или векторное управление потоком без обратной связи по скорости (вектор напряжения или тока).
Также важными для рассматриваемого применения преобразователя являются быстрая управляемая остановка при обрыве сетевого питания и защита двигателя от перенапряжений. [4]
Назначение клемм управления преобразователя «Altivar 71»
* Минимальная переключающая способность: 3 мА для 24 В c
* Максимальная переключающая способность при активной нагрузке: 5 A для
* Макс. переключающая способность при индуктивной нагрузке (cos ? = 0,4
и L/R = 7 мс): 2 A для 250 В a или 30 В c
* Время дискретизации : (7 ± 0,5) мс
* Срок службы: < 100 000 операций переключений
* От -10 до +10 В c (максимальное допустимое напряжение 24 В)
* Время дискретизации: (2 ± 0,5) мс, разрешение 11 бит + 1 сигнальный бит
* Точность ± 0,6% при Ди = 60°C, линейность ± 0,15% максимального значения
* Аналоговый вход по напряжению от 0 до +10 В c
(макcимальное допустимое напряжение 24 В), полное сопротивление 30 кОм
* Аналоговый вход по току X-Y мA с программированием
* Время дискретизации: (2 ± 0,5) мс
* Разрешение 11 бит, точность ± 0,6% при Ди = 60°C, линейность ± 0,15%
* 24 В c (максимальное допустимое напряжение 30 В)
* Состояние 0, если < 2 В, состояние 1, если > 17 В
Произведем конфигурирование данного частотного преобразователя «Altivar 71» в соответствии с нашими данными двигателя и параметрами которые мы рассчитали выше.
Стандартная частота напряжения питания двигателя
неисправность с остановкой на выбеге
Ном. частота напряжения питания двигателя
Тип датчика - инкрементальный датчик. Данный тип устройств выдает определенное количество импульсов, соответствующее перемещению вала. Основное его назначение - это определение скорости и направления вращения. Основной параметр - количество импульсов на оборот, чем выше, тем точнее.
Макс. потребляемый ток (без нагрузки), мА
Макс. доп. скорость вращения, об/мин
Схема подключения энкодера показана на рисунке 2.
Рисунок 2-Схема подключения энкодера E40H8
Выберем контроллер фирмы Omron для автоматизации технологического процесса.
Модуль ЦПУ CP1L по своей конструкции и функциям является программируемым логическим контроллером (ПЛК) и выпускается в вариантах на 14, 20, 30 или 40 точек ввода/вывода. [5] Выберем на 14 точек ввода/вывода (Рисунок 3).
Рассчитаем параметры передаточной функции:
Тогда передаточная функция двигателя будет иметь следующий вид:
Коэффициент передачи энкодера рассчитывается по формуле
Вычислим вначале параметры передаточной функции цепи обмотки статора с индуктивностью от потока рассеяния. Коэффициент рассеяния машины:
Активное сопротивление обмотки статора:
Приведем теперь параметры передаточной функции второго из звеньев, описывающих двигатель. Суммарный момент инерции подвижных масс:
Рассчитаем параметры передаточной функции автономного инвертора:
Рассчитаем коэффициент передачи обратной связи по противоэдс:
Передаточная функция для регулятора тока в этом случае будет иметь следующий вид:
Тогда передаточная функция регулятора скорости имеет вид:
Основное возмущающее воздействие от энкодера при передаче им скорости вращения асинхронного двигателя будет определяться разрешением датчика:
Настроим систему на технический оптимум для объекта регулирования- апериодического звена второго порядка.
При настройки системы на технический оптимум выполняется следующее соотношение:
которое определяет передаточную функцию регулятора:
данное выражение представим в виде соединения элементарных звеньев, получим:
где первый член выражения определяет пропорциональное изменение входного сигнала, второй - его интеграла, а третий - его производной.
-малая не компенсируемая постоянная времени.
-коэффициент усиления усилителя мощности
Нам известны значения следующих параметров:
Рисунок 6 - Переходный процесс модели
Для подсчета статизма системы определим коэффициент разомкнутой системы.
Коэффициент усиления разомкнутой системы равен произведению коэффициентов усиления всех последовательно соединенных звеньев разомкнутой системы.
Рассчитаем статизм он не должен превышать 5%:
1) Асинхронные двигатели серии 4А: справочник/ А.Э. Кравчик, М.М. Шлаф, В.И. Афонин, Е.А. Соболевская.- М.: Энергоатомиздат,198.-503с.
2) Теория электропривода: Учебник для вузов. / Ключев В. И. - М.: Энергоатомиздат. 1985.-560 с., ил
3) Каталог Altivar 58. Преобразователи частоты для асинхронных двигателей./ Schneider Electric/ апрель 2000 г.97 с.
4) Altivar 58. Преобразователи частоты для асинхронных двигателей. Руководство по программированию./ Schneider Electric/ 53 с.
5) Конспект лекций по курсу «Элементы и устройства систем управления» Михеева А.Г.
6) Конспект лекций по курсу «Электромеханические системы» Щетинина В.Г.
Условия работы и требования, предъявляемые к электроприводу ленточного конвейера. Расчет мощности и выбор двигателя, управляемого преобразователя. Определение структурной схемы электропривода. Синтез регуляторов системы управления электроприводом. курсовая работа [823,2 K], добавлен 09.05.2013
Проектирование функциональной схемы автоматизированного электропривода поперечной подачи токарно-винторезного станка. Анализ кинематической схемы механизма. Разработка расчётной схемы механической части электропривода и определение её параметров. дипломная работа [3,6 M], добавлен 09.04.2012
Выбор двигателя привода. Расчет параметров схемы замещения. Описание, работа комплектного привода. Выбор закона и способа управления, преобразователя. Компьютерная модель модернизированного электропривода. Расчет настроек регулятора. Переходные процессы. курсовая работа [1,5 M], добавлен 17.04.2013
Выбор преобразователя. Проектирование автономного инвертора напряжения. Выбор схемы, расчет параметров выпрямителя. Расчет параметров фильтра. Анализ работы автономного инвертора напряжения, расчет графиков. Оценка функционирования систем управления. курсовая работа [874,3 K], добавлен 24.06.2011
Характеристика системы "электропривод - рабочая машина". Количественная оценка вектора состояния или тахограммы требуемого процесса движения. Построение механической части электропривода. Выбор типа двигателя. Расчет параметров силового преобразователя. курсовая работа [1,3 M], добавлен 04.11.2010
Проектирование регулируемого электропривода механизма с заданным рабочим циклом, выбор и построение рациональной схемы с учетом дополнительных требований. Выбор схемы электрической цепи привода, тип управляемого преобразователя, расчёт параметров. курсовая работа [711,1 K], добавлен 27.07.2009
Определение параметров и проектирование расчетной схемы механической части электропривода. Выбор комплектного преобразователя и датчика координат электропривода. Разработка программного обеспечения для компьютерного моделирования электропривода. курсовая работа [845,8 K], добавлен 25.04.2012
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .

© 2000 — 2021



Расчет и проектирование систем стабилизации частоты вращения электропривода курсовая работа. Производство и технологии.
Оформление Ссылок В Курсовой Работе Онлайн
Требования К Реферату Ргуфк
Реферат: Крестьянство Сибири после Великой Отечественной войны
Реферат по теме Фридрих Шлегель и эволюция ранней романтической драмы
Реферат: Особенности сатанизма
Дипломная работа по теме Роль игры в развитии эмоциональной сферы младших школьников
Реферат: Живое и косное вещество. Скачать бесплатно и без регистрации
Курсовая работа: Факторный анализ ассортимента и структуры продукции предприятия
Курсовая работа по теме Характеристика Центрального экономического района РФ
Контрольная работа по теме Проектировочный расчет крыла
Курсовая работа: Особенности Закона об иммиграции в Германии
Дипломная работа по теме Совершенствование коммуникационного процесса в ООО 'МАС'
Курсовая работа: Матричный анализ. Скачать бесплатно и без регистрации
Реферат Репутация Организации
Сочинение Культурные Ценности
Реферат На Тему Муфты: Назначение, Классификация, Виды
Отчет По Практике Студента Юриста
Реферат по теме Традиционные общества
Реферат: Ландшафт і врожай
Курсовая работа по теме Психическая травма, её последствия и воздействие на совершенствование личности
Разработка художественного образа и выбор технологии изготовления мужского кольца - Производство и технологии курсовая работа
Роль структур мозга в формировании эмоциональных состояний - Биология и естествознание презентация
Бизнес-план интернет кафе "Загрузка" - Менеджмент и трудовые отношения курсовая работа