Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине:,,Электрооборудование промышленности icon

Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине:,,Электрооборудование промышленности


Скачать 121.46 Kb.
НазваниеПояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине:,,Электрооборудование промышленности
страница3/3
Размер121.46 Kb.
ТипПояснительная записка
1   2   3

Рис.14. Функциональная схема асинхронного электропривода с фазным регулированием напряжения и отрицательной обратной связью по скорости.

Напряжение управления СИФУ образуется путем суммирования сигналов смещения и регулятора скорости . Скорость вращения двигателя задается напряжением , которое сравнивается на входе регулятора скорости РС с напряжением отрицательной обратной связи по скорости , формируемым датчиком скорости BR.

Для схемы рис.3 , с учетом линеаризации характеристик, можно записать

;

Где - фазное напряжение обмоток статора асинхронного двигателя;

- коэффициент передачи тиристорного регулятора напряжения;

- коэффициент передачи системы импульсно-фазового управления;

- напряжение управления СИФУ.

В свою очередь, напряжение управления



Где - коэффициент обратной связи по скорости;

- коэффициент усиления регулятора скорости;

- напряжение смещения, необходимое для получения характеристик с минимальным моментом двигателя , равным моменту холостого хода.



3.2.Структурная схема асинхронного электродвигателя, управляемого по цепи обмоток статора изменение напряжения.

составим структурную схему асинхронного двигателя, управляемого по цепи обмоток статора изменением напряжения. Если, в первом приближение, пренебречь влиянием электромагнитной инерций в цепях статора и ротора асинхронного двигателя, то структурную схему асинхронного двигателя можно найти из упрощенной формулы Клосса, представив ее в следующем виде:

(1)

Где - критический момент асинхронного двигателя при номинальном напряжение обмоток статора;

- относительное напряжение;

Подставив в (1) значение скольжения , получим после преобразование


(2)

Раскладывая полученное уравнение в ряд Тейлора в окрестности точки , пренебрегая членами высшего порядка малости, можно получить

, (3)

Где - коэффициент чувствительности по моменту к изменению первой гармоники напряжения ;

- жесткость механической характеристики асинхронного двигателя .

Структурная схема асинхронного двигателя, составленная по выражению

(4)



^ Рис. 15. Структурная схема асинхронного двигателя.




Рис.16. Упрощенная структурная схема асинхронного двигателя с учетом электромагнитной инерций.

Линеаризованная структурная схема системы «тиристорный регулятор напряжения – асинхронный двигатель» (ТРН-АД) с отрицательной обратной связью по скорости, соответствующая функциональной схеме рис. 14 приведена на рис.17.



Рис.17. Структурная схема асинхронного электропривода с регулированием напряжения статора.

На рис.17. приняты следующие обозначения:

- передаточная функция регулятора скорости;

- коэффициент обратной связи по скорости, ;

- коэффициент передачи датчика скорости, ;

- коэффициент согласования, о.е.;

- коэффициент передачи и постоянная времени тиристорного регулятора напряжения;

- момент инерции электропривода;

В качестве расчетного значения коэффициента чувствительности по моменту принимаем его максимальное значение , при котором условия устойчивости контура регулирования скорости наихудшие.

Примем , то есть механическая характеристика асинхронного двигателя в зоне регулирования скорости принимается абсолютно мягкой. Это допущение может быть приемлемым для синтеза параметров регулятора скорости, так как основной диапазон регулирования скорости расположен в зоне неустойчивых участков механических характеристик двигателя. Однако исследования переходных процессов необходимо производить с учетом максимального положительного значения , при котором условия устойчивости системы также наихудшие.

Разомкнутый контур скорости, настроенный на модульный оптимум, должен иметь следующую передаточную функцию:

, (5)

где - коэффициент настройки на модульный оптимум контура скорости;

- стандартный коэффициент настройки.

Передаточная функция разомкнутого контура скорости рассматриваемой системы определяется следующим образом:

. (6)

С целью упрощения решения задачи синтеза параметров регулятора скорости понизим порядок передаточной функции контура скорости. Для чего найдем суммарную малую постоянную времени , тогда преобразуется к виду

. (7)

Приравнивая правые части выражений и решая полученное уравнение относительно передаточной функции регулятора скорости, получаем:

. (8)

Если принять равным , то регулятор скорости будет иметь передаточную функцию:

. (9)

Таким образом, при настройке контура скорости на модульный оптимум, регулятор скорости пропорционального типа с коэффициентом передачи .

Оценим в первом приближении устойчивость электропривода, выполненного в соответствии со структурной схемой, для чего найдем передаточную функцию замкнутой системы по управляющему воздействию:

, (10)

где ,

- коэффициенты характеристического уравнения .

Из критерия Льенара-Шипара для характеристического уравнения третьего порядка следует, что рассматриваемая система будут устойчивы при выполнение условия:

(11)

Система уравнений (11) справедлива для реальных параметров электроприводов, как для положительных, так и отрицательных значениях жесткости .

В тех случаях, когда электропривод с П-регулятором скорости не обеспечивает заданных показателей статической погрешности механических характеристик в принятом диапазоне регулирования скорости, контур скорости следует настраивать на симметричный оптимум.

Разомкнутый контур скорости, настроенный на симметричный оптимум, должен иметь следующую передаточную функцию:

(12)

Где - коэффициент настройки контура скорости на симметричный оптимум; - стандартный коэффициент настройки.

Передаточная функция разомкнутого контура скорости рис.2. с учетом суммарной малости постоянной времени определяется следующим уравнением:

(13)

После преобразований в итоге получаем:

(14)

Где - коэффициент усиления регулятора скорости;

- постоянная времени интегрирования регулятора скорости, с.

Графики переходных процессов момента и скорости электроприводов, настроенных на модульный и симметричный оптимум, определены для различных . Однако для асинхронного электропривода, имеющего участок механической характеристики с положительной жесткостью , проверка переходного процесса на устойчивость представляет практический и теоретический интерес.

Механические характеристики электропривода ТРН-АД для задающих напряжений на рис. 22а. Анализ механических характеристик показывает, что погрешность поддержания скорости электропривода на нижней механической характеристике составляет .



Рис. 22а Механические характеристики электропривода ТРН-АД с

П-регулятором скорости.

В тех случаях, когда указанная погрешность не удовлетворяет требованиям технологического процесса, необходимо параметры регулятора скорости выбирать по симметричному оптимуму, то есть регулятор скорости должен быть пропорционально-интегральным.


^ 3.3.Обобщенная структура и режимы работы системы ТРН-АД.

Выбор рациональной структуры ЭП зависит от технических требований к регулированию момента и скорости, условий эксплуатаций, экономических и массогабаритных показателей, вариантов конструктивного исполнения, стоимости эксплуатаций. Поэтому для продолжительных повторно-кратковременных режимов работы рациональные структуры систем ЭП могут отличаться сложностью, составом аппаратной и элементной базы. Наиболее простые системы ТРН-АД выполняются для обеспечения плавного пуска и торможения ЭП при не высоких требованиях к стабильности диаграммы пуска и торможения. Используются простые аппаратные средства, выполненные на базе цифровых или цифроаналоговых интегральных микросхем среднего уровня.

При высоких требованиях к точности и сложном характере изменения регулируемых переменных, так же как при работе в составе многоуровневых систем управления технологических комплексов, системы ТРН-АД выполняются с использованием современных средств микропроцессорного управления. При этом одновременно могут выдвигаться требования обеспечения сложных диаграмм скорости при пуске и торможение, позиционирования, комплекса электрических и механических защит и блокировок, возможности перенастройки уровней регулируемых переменных при наладке и т.д.

На рис.23. приведена структурная схема обобщенной системы ТРН-АД. Конкретная структура ЭП может быть получена на основе обобщенной путем выделения требуемых элементов и связей, ее составляющих.

В обобщенную структуру ТРН-АД входят: силовая часть СЧ, состоящая из силовых тиристорных блоков, шунтируемых силовыми контакторами КМ; источник вторичного питания ИП; датчики напряжения ДН на входе и выходе СЧ; датчики тока ДТ; датчики температуры силовых элементов, обмоток АД-Дθ; датчик скорости ДС; датчик положения ДП и электромагнитный тормоз ЭМТ. Система управления содержит усилители мощности сигналов управления УМ питания катушки контактора КМ, сигналов цепей управления VS, катушек ЭМТ с оптронной развязкой ОР.



^ Рис.23. Функциональная схема системы ТРН-АД

Сигналы на УМ поступают от блока логики БЛ, определяющего очередность срабатывания силовых приборов и аппаратов.

Система импульсно-фазового управления СИФУ с блоком комбинированной синхронизации БС ( по напряжению U и току I) совместно с блоком формирования импульсов БФИ и блоком раздельного управления тиристорами в фазах БРУТ позволяют обеспечить при малых нагрузках устойчивую работу в разомкнутой системе ЭП. В специальных режимах эта структура позволяет реализовать кратковременное снижение скорости при квазичастотном управлении, форсирование пускового момента, вращения вала АД в прямом и обратном направлении на пониженных скоростях.

Для получения линейной зависимости выходного напряжения ТРН от входного сигнала система управления может содержать блок линеаризации ЛИН, существенно упрощающий синтез внешних, по отношению к СИФУ, обратных связей в замкнутой системе ЭП.

Блоки коммутации аналоговых БКАС и дискретных сигналов БКДС по командам от блока выбора режимов БВР формируют последовательность импульсов для элементов управления СИФУ. Блок БВР управляет очередностью выполнения команд (сигналов) функциональных блоков Φ1i, блоков защит ΦЗ1-ΦЗi, технологических блокировок ТБ, команд с пульта управления ПУ или дистанционного управления ДУ.

Данная структура ТРН позволяет реализовать формирование множества режимов работы и выполнение различных видов защит.


Заключение

Одним из важнейших технических мероприятий, обеспечивающих охрану здоровья трудящихся и высокую производительность труда на предприятиях, является вентиляция. На строительство и эксплуатацию вентиляционных установок в нашей стране отпускаются большие средства. Поэтому весьма важно, чтобы вентиляционные установки на предприятиях работали с наибольшим эффектом при минимальном расходе электроэнергии.

В данном курсовом проекте был рассчитан регулируемый электропривод вентилятора по системе ТРН-АД. Применение системы ТРН-АД обеспечивает режимы: ограничения тока при пуске; постоянного прогрева обмоток АД при неработающем вентиляторе; вращение вентилятора в обратном направление при малой скорости; стопорение колеса вентилятора; контроля сопротивления изоляций обмоток АД с пульта оператора.

Применение системы ТРН-АД позволяет устранить частые пробой изоляций обмоток, существенно сократить паузы при повторных пусках вентилятора и улучшить условия проведения профилактических работ.


^ Список литературы

  1. И.И. Алиев Справочник по электротехнике и электрооборудованию: Учебное пособие для вузов. – 2-е изд., доп. - М.: Высшая школа, 2000 – 255с.

  2. Электротехнический справочник: Использование электрической энергии / Под общ. ред. профессоров МЭИ В.Г. Герасимова и др. (гл. ред. А.И. Попов). – 8-е изд., испр. и доп. – М.: Издательство МЭИ, 2002. – 696 с.

  3. Электротехнический справочник: Использование электрической энергии / Под общ. ред. профессоров МЭИ: И.Н. Орлова (гл.ред) и др. – 7-е изд., испр. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1988. – 616с.: ил.

  4. Медведев Г.Г., Дорохов А.Р. Введение в курс: Насосы, вентиляторы, компрессоры .- Конспект лекций. – Томск: Изд. ТПУ, 1998. – 64 с.

  5. М.Г. Чиликин, М.М. Соколов, В. М. Терехов, А.В. Шинянский Основы автоматизированного электропривода. Учеб. Пособие для вузов. М., «Энергия», 1974. – 568 с.

  6. Онищенко Г.Б., Юньков М.Г. Электропривод турбомеханизмов. М., «Энергия», 1972. – 240 с.

  7. http://temz.tomsk.ru

1   2   3

Похожие:

Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине:,,Электрооборудование промышленности iconПояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине:,,Электрооборудование промышленности
Расчет статических и динамических характеристик для разомкнутой системы регулируемого электропривода
Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине:,,Электрооборудование промышленности iconПояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине: «Процессы и аппараты»
М инистерство образования и науки Самарской области гбоу спо «Новокуйбышевский нефтехимический техникум» пояснительная записка
Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине:,,Электрооборудование промышленности iconЮжно-Уральский государственный технический колледж
Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине: Цифровые системы коммутации
Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине:,,Электрооборудование промышленности iconСоставление годового плана эксплуатации тэц пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине «Экономика и организация энергетического производства»
Специальность – 140203 Релейная защита и автоматизация электроэнергетических систем
Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине:,,Электрооборудование промышленности iconПояснительная записка к курсовому проекту по
Специальность Теплоэнергетика
Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине:,,Электрооборудование промышленности iconПояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине: «Разработка и эксплуатация информационных систем» Тема: «База данных продовольственных товаров»
...
Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине:,,Электрооборудование промышленности iconПояснительная записка к курсовому проекту На тему
Проектируемый объект будет возведен на месте прежнего, при этом не снося не единого дерева, что позволит сохранить существующею зелень,...
Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине:,,Электрооборудование промышленности iconПояснительная записка к курсовому проекту
Удобная транспортная развязка, для заезда и выезда транспорта в паркинг, беспрепятственный подъезд пожарной техники в случае пожара....
Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине:,,Электрооборудование промышленности iconКафедра архитектурных конструкций, реставрации и реконструкции зданий, сооружений и их комплексов пояснительная записка к архитектурно-конструктивному проекту №2
Проект многоэтажного жилого здания из крупноразмерных элементов (блок-секция 9-этажная)
Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине:,,Электрооборудование промышленности iconПояснительная записка к контрольной работе по дисциплине «Администрирование компьютерных сетей»
Проектирование и конфигурирование корпоративной сети на основе оборудования cisco systems
Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине:,,Электрооборудование промышленности iconПояснительная записка к проекту федерального закона
О внесении изменений в статью 16 Федерального закона "О свободе совести и о религиозных организациях" и в Кодекс Российской Федерации...
Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Документы


При копировании материала укажите ссылку ©ignorik.ru 2015

контакты
Документы