Курсовая работа: Разработка аналоговой системы автоматического управления следящим электроприводом

Результаты расчётов для построения статических характеристик представлены в таблице 1.3.

Таблица 1.3 - Результаты расчетов для построения статических характеристик

α	0°	10°	20°	30°	40°	50°	60	70°	80°	90°
Ed (α)	361,80	356,30	339,98	313,33	277,15	232,56	180,90	123,74	62,83	0
Ud (α)	351,24	345,74	329,42	302,77	266,59	222,00	170,34	113,18	52,27	-

По значениям и найдём так называемый динамический запас по напряжению , необходимый для реализации жесткой характеристики при действии отрицательной обратной связи по скорости:

.

Начальный (минимальный) угол регулирования можно определить графически или из уравнения:

.

Графики статических характеристик приведены на рисунке 1.2

Характеристика “вход - выход” преобразователя E_ТП =Еd=f(U_У ) может быть построена при известной регулировочной характеристике системы управления тиристорами = f (U_У ), представленной на рисунке 1.3 и по регулировочной характеристике Ed= f (), представленной на рисунке 1.2 путем последовательного перестроения.

Общий вид зависимости E_ТП =E_d =f(U_У ) для соответствующей системы приведен на рисунке 1.4.

Значение определяем исходя из заданного диапазона регулирования:

.

Ему соответствует угол регулирования и, соответственно, .

По полученной характеристике определяем коэффициент передачи преобразователя:

.

1.5 Выбор и краткое описание комплектного тиристорного преобразователя

По результатам расчетов и построенной статической характеристике выбираем источник питания на базе КТП – нереверсивную трёхфазную тиристорную станцию управления двигателями типа ШУВ3501-12АУ4. Станция имеет мостовую силовую схему, рассчитана на номинальный выпрямленный ток до 50 А, номинальное выпрямленное напряжение до 230 В.

Структурная схема комплектного тиристорного преобразователя серии ШУВ3501-12АУ4 представлена на рисунке 1.5.

На рисунке 1.5 приняты следующие обозначения:

Р – токоограничительные реакторы; БЗРП – блок защиты сети от радиопомех; А1-А4 – автоматические выключатели; ТТ – трансформаторы тока; БЗП – блок защиты от перенапряжений; ВС – вентильная секция; ПР – предохранитель; БЗ – блок защиты; УДР – узел управления дистанционным расцепителем; ПДТ – панель датчика тока; СЗ – сеточная защита; ПНЗ – панель нулевой защиты; РУ – регулирующее устройство; БУПН – блок усилителя полупроводникового нереверсивного; БКТ – блок коррекции и токоограничения; ЛУ – логическое устройство; БЛ – блок логики; БКЛ – блок ключей; ДН – датчик напряжения; Ф – фильтр сетевого напряжения; БП – блок питания; БВ – блок возбуждения двигателя; В – вентилятор.

Станция управления состоит из регулируемого тиристорного выпрямителя, выполненного по мостовой трехфазной схеме, а также блоков управления и регулирования, обеспечивающих создание автоматизированного регулируемого электропривода постоянного тока.

Рисунок 1.5 – Структурная схема комплектного тиристорного преобразователя серии ШУВ3501-12АУ4

Блок БЛ преобразует реверсивный сигнал в однополярный для управления нереверсивным усилителем.

Введение блокировки по выходному напряжению усилителя позволяет переключать импульсы только при нулевом напряжении усилителя, соответствующем , что исключает броски тока при реверсе и торможении привода. При смене полярности задающего напряжения меняет знак, давая БЛ команду на переключение ключей, однако БЛ не изменяет своего состояния из-за наличия блокировок по току и напряжению усилителя. Начинается быстрый спад напряжения на выходе усилителя и тока в силовой цепи. При снижении напряжения и тока до нуля БЛ выдает команду на переключение ключей в БКЛ, при этом также меняется полярность управляющего сигнала на входе нереверсивного усилителя.

Реверс двигателя осуществляется переключением полярности питания в цепи якоря двигателя.

2. СТАТИЧЕСКИЕ РЕЖИМЫ РАБОТЫ САУ ЭП

2.1 Построение естественной электромеханической характеристики (при питании от сети), характеристики в разомкнутой системе (при питании от ТП)