Курсовая работа: Исследование динамических свойств электропривода с вентильным двигателем

Фотоэлектрический датчик, в классическом виде, содержит три неподвижных фотоприемника, которые поочередно закрываются шторкой вращающейся синхронно с ротором. Двоичный код, получаемый с ДПР, фиксирует шесть различных положений ротора. Сигналы датчиков преобразуются управляющим устройством в комбинацию управляющих импульсов, которые управляют силовыми ключами, так, что в каждый такт (фазу) работы двигателя включены два ключа и к сети подключены последовательно две из трех обмоток якоря. Обмотки якоря U, V, W расположены на статоре со сдвигом на 1200 и их начала и концы соединены так, что при переключении ключей создается вращающееся магнитное поле.

2. Исходные данные для проектирования

Для дальнейшего исследования в качестве исследуемого двигателя примем высокомоментный двигатель ДВУ2М215М-Ф мощностью 3 кВт и частотой вращения 3000 об/мин., характеристики которого представлены в таблице №1.

Условное обозначение двигателя серии ДВУ: ДВУ — двигатель вентильный управляемый, где 215 — диаметр окружности расположения центров отверстий на крепительном фланце; М—условная длина сердечника статора.

Таблица №1.

Тип двигателя ДВУ2М215М-Ф[1] (для приводов подачи станков)
Максимальная частота вращения nmax, об/мин	3000	Электромеханическая пост. времени Тм, мс	4,1
Вращающий момент при nmax М, Нм	40	Электромагнитная пост. времени Те, мс	16,4
Номинальный момент при n=500 об/мин Мdo, Нм	47	Тепловая постоянная времени Тт, мин	80
Длительный момент при n=0 Мо, Нм	48	Постоянная вращ. момента при 20С0 Км,Нм/А	1,37
Номинальный ток фазы при 20С0 Ido, А	36	Сопротивление фазы при 20С0 Rф, Ом	0,095
Максимальный ток Imax, A	95	Индуктивность 2-х фаз последовательно L, мГн	3,1
Масса двигателя исполнение Т1, кг	57	Момент инерции ротора J, кгм2	0.0225

Рассчитаем параметры элементов силовой цепи.

Эквивалентное активное сопротивление двух фаз статора двигателя, включенных последовательно:

Rэ=Rдв =2 Rф = 2*0,095 = 0,19 Ом.

Индуктивность двух фаз статора двигателя:

Lдв =3,1 мГн.

Электромагнитная постоянная времени якорной цепи:

.

Номинальная скорость вращения двигателя:

.

Суммарный момент инерции привода:

.

Механическая постоянная времени:

.

Коэффициент обратной связи по скорости:

, примем

Коэффициент обратной связи по току:

Зададимся условиями ограничения параметров системы и примем

С учетом этих условий примем коэффициент обратной связи по току:

Примем km=0.1.

- коэффициенты пропорциональности между током и моментом; между угловой скоростью и ЭДС.

- коэффициент передачи преобразователя.

- число пар полюсов.

3. Краткое описание функциональной схемы

Для осуществления автоматического регулирования необходимо измерить сигнал обратной связи, затем этот результат в виде напряжения сравнить (произвести алгебраическое суммирование) с заданным в виде напряжения значением регулируемой величины и направить результат сравнения регулируемому объекту. Обычно энергии измерительного органа оказывается недостаточно для воздействия на объект регулирования, поэтому возникает необходимость в применении усилительного устройства.