Проектирование электротехнических устройств Курс лекций по электротехнике Курс лекций по теории электрических цепей Курс лекций по информатике

Проектирование и моделирование электротехнических устройств

Расчет и анализ статических характеристик разомкнутой системы электропривода

Оценка качества статических (установившихся) режимов работы электропривода является одним из аспектов общей оценки качества проектной разработки. Характер (параметры) установившихся режимов электропривода полностью определяется его статическими механическими характеристиками . Уравнение статической механической характеристики разомкнутой системы электропривода (т.е. силового канала электропривода) можно получить из его математического описания (модели) в любой форме (см. п. 4.6). Способ получения уравнений статической характеристики на основе математической модели любого вида становится очевидным, если учесть, что в установившихся режимах М = Мс и производные всех переменных (координат электропривода) равны нулю. При наличии в силовом канале электропривода элементов с нелинейными статическими характеристиками, не имеющими аналитического описания, механическая характеристика электропривода описывается системой уравнений, содержащих уравнения нелинейных функциональных зависимостей с представланием последних в виде графиков.

Полный набор статических характеристик задается преподавателем, однако он обязательно включает естественную механическую характеристику электродвигателя, основную и регулировочные механические характеристики разомкнутой системы электропривода, статические характеристики "вход-выход" электрических преобразователей. Регулировочные механические характеристики должны быть представлены для значений управляющих воздействий, при которых реализуются все установившиеся режимы в рабочем цикле центрифуги (см. рис. 2,табл.2).

Анализ статических механических характеристик электропривода сводится к числовой оценке их жесткости и достаточности последней по требованиям технологии центрифугирования, а также к оценке других основных показателей регулирования скорости электропривода [4,14,19,21].

Расчет переходных процессов в разомкнутой системе электропривода. Анализ динамических режимов. Построение уточненной нагрузочной диаграммы электропривода. Анализ правильности выбора элементов силовой части электропривода

Некоторые методические рекомендации по этому этапу работы приведены в [1]. Дополнительно отметим следующее.

Должны быть рассчитаны графики частоты вращения , электромагнитного момента M(t) и, может быть, тока l(t) для всех динамических режимов по тахограмме рабочего цикла центрифуги, после чего следует построить уточненные тахограмму и нагрузочные диаграммы электропривода. Расчеты должны быть выполнены на ЭВМ. При расчете переходных процессов принимаемый характер (непрерывный или скачкообразный) изменения статического момента и момента инерции на участках рабочего цикла центрифуги следует согласовать с преподавателем. Для удобства сравнения на рисунке (или чертеже) с уточненными тахограммой и нагрузочными диаграммами следует нанести аналогичные упрощенные диаграммы , M(t), l(t), которые использовались при выборе двигателя и анализе его теплового режима.

Сравнивая упрощенные и уточненные (с учетом характера переходных процессов) тахограммы и нагрузочные диаграммы, необходимо сделать заключение о влиянии переходных процессов на тепловую загрузку двигателя и преобразователя, достаточности их перегрузочной способности и пригодности их к эксплуатации, необходимости и возможности повышения качественных показателей переходных процессов средствами автоматического регулирования, а также рекомендовать класс систем автоматического управления электропривода ротора центрифуги [4].

4.9 Технико-экономический анализ проектных решений

Технике-экономические расчеты и сравнительный анализ вариантов проектных решений [1,7] не являются отдельным этапом работы, а выполняются по необходимости, при обосновании выбора системы электропривода и силового электрооборудования. Технико-экономические расчеты оформляются, как правило, в виде приложения, на которое делаются ссылки в тексте основного содержания курсовой работы или ПЗ к проекту. Конкретное содержание экономических расчетов определяется набором вариантов проектных решений и согласовывается с преподавателем.

4.10. Этап 9. Составление заключения, введения и реферата. Оформление проектной документации (курсовой работы)

После завершения работ по пп. 4.1 -4.9 необходимо составить заключение, затем введение и, наконец, реферат. Требования к этим элементам текстовой документации изложены в [7,9]. После этого документация по курсовому проекту (работе) оформляется окончательно в соответствии с установленными требованиями [7,9,10] и представляется к защите [8].

Выбор электродвигателя Двигатель выбирается по каталогу [15] на основе игаш данных: максимальная скорость ротора центрифуги возможность установки редуктора, напряжение цеховой сети размещение двигателя на центрифуге, условия окружающей среды и др Номинальная мощность выбранного двигателя должна быть не ниже Ррвс. Выбрав двигатель, надо выписать его краткую техническую характеристику (паспортные данные): тип, номинальные значения мощности, напряжения, тока, скорости, КПД и другие параметры, необходимые для дальнейших расчетов (в частности, момент инерции ротора).

Определен объект исследования – привод на базе асинхронного двигателя.

Реализация различных способов ШИМ предлагается на основе цифрового счетчика с реверсивным счетом регистров. Приведено аналитическое обоснование принципа векторного управления и его структурная реализация.

Выполненный расчет динамических характеристик асинхронного привода для пневмокомпрессора свидетельствует об ее эффективности. Показано, что найденный закон управления позволяет иметь требуемые динамические характеристики по интегральным параметрам, по выбранному критерию при заданных ограничениях. Использование разработанной в главе 3 модели и предложенной на ее основе методики определения коэффициентов закона управления, позволили построить частотный закон управления, обеспечивающий улучшенные регулировочные характеристики в пусковых режимах асинхронного электропривода, снижение потерь и надежный пуск привода пневмокомпрессора электропоезда.


На главную