Введение
Электрическим приводом (в дальнейшем – ЭП) называется электромеханическое устройство, предназначенное для приведения в движение рабочих органов машин и управления их технологическими процессами, состоящее из передаточного устройства, электродвигательного устройства, преобразовательного устройства и управляющего устройства.
Передаточное устройство содержит механические передачи и соединительные муфты, необходимые для передачи вырабатываемой двигателем механической энергии исполнительному механизму.
Преобразовательное устройство предназначается для управления потоком электрической энергии, поступающим из сети с целью регулирования режимов работы двигателя и механизма. Оно представляет собой энергетическую исполнительную часть системы управления электроприводом.
Управляющее устройство представляет собой информационную слаботочную часть системы управления, предназначенную для фиксации и обработки поступающей информации о задающих воздействиях и состоянии системы и выработки на ее основе сигналов управления преобразовательным, электродвигательным и другими устройствами.
Автоматизированный электропривод в настоящее время получил широчайшее применение во всех сферах жизни и деятельности. Такое распространение электропривод получил благодаря таким его особенностям, как экономичность, низкая стоимость, широкий диапазон мощностей, компактность, сравнительная простота реализации, относительная простота управления и контроля над технологическим процессом и др., совершенствование технических показателей. Соответственно, совершенствование технических показателей электроприводов во всех областях применения является основой технического прогресса.
В настоящее время существует множество различных систем управления приводами. Это система электропривода с асинхронными фазными двигателями и торможением противовключением, электроприводы с импульсно-ключевыми коммутаторами в цепи ротора асинхронных фазных электродвигателей, крановые электроприводы с тиристорными преобразователями напряжения в цепи статора асинхронного двигателя, системы управления двигателями постоянного тока, реализованные на основе управляемых выпрямителей, либо импульсных модуляторов и т. д.
Управление электроприводами реализуется, как правило, на основе преобразовательного устройства.
Целью данной выпускной работы является разработка электропривода повторно-кратковременного режима по системе «тиристорный преобразователь – двигатель постоянного тока». В выпускной работе охватываются такие вопросы, как выбор схемы электропривода, разработка системы управления электроприводом, анализ динамических свойств замкнутой и разомкнутой системы, расчет энергетических показателей электропривода.
1. Выбор схемы электропривода и силовых элементов
1.1 Исходные данные для проектирования
Кинематическая схема механизма передвижения для одного колеса представлена на рис 1.1
Рис. 1.1. Кинематическая схема механизма.
Цифрами на рисунке обозначены: 1 – электродвигатель; 2 – тормоз; 3 – редуктор; 4 – муфта; 5 – ходовое колесо.
Исходные данные: масса крана m0=16322 кг; масса груза m=5000 кг; скорость передвижения Vл=63,3 м/мин; продолжительность включения ПВ=25%; длительность цикла tц=8 мин. ; допустимое ускорение а=0,2 м/с2; диаметр ходовых колес Dк=500 мм; передаточное число редуктора i=22,829; диаметр цапф (подшипников) колес dц=50 мм; редуктор двухступенчатый, с прямозубыми шестернями.
1.2 Требования, предъявляемые к электроприводу
1) обеспечение реверсирования;
2) обеспечение заданной рабочей скорости механизма при движении в направлениях; плавность регулирования скорости;
3) ограничение момента стопорным значением, равным максимальному моменту двигателя.
1.3 Расчет нагрузочной диаграммы производственного механизма
Расчет ведем для одного двигателя по методике изложенной в [1].
Статический момент, обусловленный силами трения:
,
где м – коэффициент трения в опорах ходовых колес; f – коэффициент трения качения ходовых колес; зм – КПД передач механизма; kр – коэффициент, учитывающий трение реборд колес о рельсы.
Для колес с коническим ободом, подшипниками скольжения в опорах и плоских стальных рельс характерны следующие значения коэффициентов: kр=1,2ч1,3; примем kр=1,25; м=0,08; f=0,5Ч10-3 м; Общий КПД механизма:
зм=з1 • з2 ,
где з1 и з2 – КПД каждой ступени редуктора; для применяемого типа шестерен
з=0,96;
зм=0,962=0,922.
Тогда значения статических моментов:
при движении с грузом:
при движении без груза:
1.4 Выбор двигателя
Применим двигатель с номинальным режимом работы S3.
Методика расчета приведена в [2]
Время работы механизма: tp =ПВ•tц ; tр =0.25•480=120 c.
Время работы при движении механизма с грузом:
tр1= tр /2;
tр1 =120/2=60 с.
Время работы при движении механизма без груза: tр2 = tр1=60с. Общее время паузы :
tп = tц – tр ; tп=480-120=360.
tп1=tп2= tп /2=180 с;
Эквивалентный момент за время работы:
,
Общий вид нагрузочной диаграммы механизма представлен на рис. 1.2.
Рис. 1.2 Общий вид нагрузочной диаграммы механизма
Продолжительность включения является стандартной, приведения момента не требуется:
Мф=Мэкв,
где Мф – фактический момент.
Расчетный момент двигателя:
Мрасч=Мэкв • kз,
где kз – коэффициент запаса, приблизительно учитывающий динамический момент механизма и двигателя; примем kз=1,3;
Мрасч=13,828 • 1,3=17,976 Н • м.
Радиус приведения поступательного движения крана к валу двигателя
;
м.
Угловая скорость двигателя, соответствующая линейной скорости передвижения Vл=63,3 м/мин:
;
с-1 (=915 об/мин).
Расчетная мощность двигателя:
Pрасч=Мрасч • щр; Pрасч=17,976 • 95,909=1724 Вт.
Исходя из полученных значений Ррасч,nрасч и ПВ% по [3] выбираем двигатель Д12 (ГОСТ – 184-71).
Параметры двигателя: возбуждение – независимое; исполнение – закрытое с охлаждением от независимого вентилятора (IP20, IC16); исполнение по частоте вращения – тихоходный; номинальное напряжение питания Uном=220 В; Номинальные нагрузки для режима с ПВ=25%: мощность Рн=3,0 кВт; ток Iн=19 А; частота вращения nном=960 об/мин; маховый момент GD2=0,2 кг • м2 (момент инерции Jдв= GD2/4=0,2/4=0,05 кг•м2); перегрузочная способность при номинальном напряжении л=2,7; максимальный момент Ммакс.дв=86 Н • м; КПД зн. =70 %. сопротивление обмотки возбуждения Rов.20°С=260 Ом; номинальный ток обмотки возбуждения Iн.в=0,700 А;
1.5 Расчет и построение нагрузочной диаграммы двигателя, проверка двигателя по условиям нагрева и допустимой перегрузки
Приведенный момент инерции вычисляется по формуле:
Jпр=m/2 • с2.
Момент инерции механизма с грузом:
Jпр.мех1=( m+m0)/2• с2 ;
Jпр.мех1=21322/2 • 0,0112=1,290кг•м2.
Момент инерции механизма без груза:
Jпр.мех2=m0/2• с2 ;
Jпр.мех2=16322/2 • 0,0112=0,988 кг•м2.
Допустимое угловое ускорение:
едоп =а/с;
е=0,2/0,011=18,182 с-2.
Суммарный момент инерции:
JУ=kп • Jдв+Jпр.мех,
где Jпр.мех – приведенный к валу двигателя момент инерции механизма; kп – коэффициент, учитывающий момент инерции передач, соединительных муфт и тормозных шкивов электропривода. Примем kп=1,2.
Тогда суммарный момент инерции при движении с грузом:
JУ1=1,2 • 0,05 +1,290=1,3 кг•м2;
при движении без груза:
JУ2=1,2 • 0,05 +0,988=1,048 кг•м2.
Значение динамических моментов:
при движении с грузом:
Мдин1=18,182 • 1,3 =23,637Н•м;
при движении без груза:
Мдин.мех2=18,182 • 1,048=19,055 Н•м.
Время работы привода с ускорением:
t1=щр/едоп , t1=95,909/18,182=5,275 с.
Время работы привода без ускорения:
t2= tр1 – 2 • t1; t2=60 – 2 • 5,275=49,45 с.
Соответствующая нагрузочная диаграмма двигателя приведена на рис.1.3
Рис.1.3 Нагрузочная нагрузочная диаграмма
По нагрузочной диаграмме находим уточненное значение эквивалентного момента.
Номинальный момент двигателя:
Мном=Рн /щном,
где щном – номинальная частота вращения двигателя.
;
с-1.
Мном=3000/100,48=29,857 Н•м.
Мэкв<Мном;
16,5<29,857.
Максимальный момент по нагрузочной диаграмме двигателя:
Ммакс=Мдин1+Мст1; Ммакс=23,637+15,529=39,166 Н • м.
Ммакс.дв>Ммакс.;
86>39,166 Н • м.
Выбранный двигатель удовлетворяет требованиям, предъявляемым к условиям нагрева и перегрузки данного электропривода.
1.6 Выбор силовой схемы электропривода и расчет ее параметров
В качестве силовой схемы электропривода будем использовать реверсивный тиристорный преобразователь с раздельным управлением группами тиристоров (рис.1.3).
Выбор силовых элементов ведется по методике, изложенной в [4].
1.6.1 Выбор трансформатора ТМ
Выбор трансформатора производится по номинальной мощности, напряжению и току первичной обмотки, напряжению и току вторичной обмотки.
Номинальный ток якоря двигателя
А.
Расчетное значение напряжения U2ф расч вторичной обмотки трансформатора, питающего 3-фазный тиристорный преобразователь с нагрузкой на якорь двигателя с учетом необходимого запаса на падение напряжения в силовой цепи:
,
Где kU – расчетный коэффициент, характеризующий отношение напряжений
U2ф расч/ Ud0 в реальном выпрямителе; kU = 0,427; kC – коэффициент запаса по напряжению, учитывающий возможное снижение напряжения сети; kC = 1,1; k – коэффициент запаса, учитывающий неполное открывание вентилей при максимальном управляющем сигнале; k = 1,05; kR – коэффициент запаса по напряжению, учитывающий падение напряжения в обмотках трансформатора, в вентилях и за счет перекрытия анодов; kR = 1,07;
U2ф.расч=0,427 • 1,1 • 1,05 • 1,07 • 220=116,096 В.
Расчетное значение тока вторичной обмотки трансформатора
I2ф расч=kI • ki • Id,
где kI – коэффициент схемы, учитывающий отношение токов I2ф/Id в идеальном выпрямителе; kI = 0,817; ki – коэффициент, учитывающий отклонение формы анодного тока вентилей от прямоугольной; ki = 1,07;
I2ф.расч=0,817 • 1,07 • 19=16,61 А.
Рис.1.4. Схема реверсивного тиристорного преобразователя Коэффициент трансформации:
.
Расчетный ток первичной обмотки:
I1ф.расч= I2ф.расч/kтр; I1ф.расч=16,61/1,8=9,228 А.
Расчетная типовая мощность силового трансформатора
,
где ks – коэффициент схемы, характеризующий соотношение мощностей Sтp/UdId для идеального выпрямителя с нагрузкой на противо-ЭДС; ks = 1,05;
кВ•А.
По [5] выбираем трансформатор ТСП-10/0,7 УХЛ4.
Параметры трансформатора: номинальная мощность S = 7,3 кВ•А; номинальное напряжение сетевой обмотки U1н = 380 В; номинальное напряжение вентильной обмотки U2н = 205 В; (фазное напряжение: U2ф=118,357 В); номинальный ток вентильной обмотки I2ф=20,5 А; напряжение короткого замыкания uк = 5,2 %; потери короткого замыкания Ркз = 320 Вт; потери холостого хода Рхх=130 Вт; ток холостого хода Iхх=16 %. 1.6.2. Выбор тиристоров
Тиристоры выбираются по среднему току через тиристор и по максимальному обратному напряжению.
Среднее значение прямого тока:
,
где k3i – коэффициент запаса по току (учитывающий кратность пускового тока); k3i = 2; Кох– коэффициент учитывающий условия охлаждения вентилей. Кох=0,3; mT–число фаз трансформатора;
А.
Максимальная величина обратного напряжения
,
где kЗ.Н – коэффициент запаса по напряжению, учитывающий возможные повышения напряжения питающей сети (включая режим холостого хода) и периодические выбросы напряжения, обусловленные процессом коммутации вентилей; kзн = 1,5; kUобр – коэффициент обратного напряжения, равный соотношению напряжений Uобр.макс/Ud0; kUобр = 1.05; Ud0 – максимальное напряжение на выходе преобразователя;
Ud0= U2ф/ kU; Ud0=118,357/0,427=277,183 В.
В.
По [6] выбираем тиристор Т161-125-5.
Параметры тиристора: тип корпуса – штыревой; рекомендуемая нагрузочная способность при естественном охлаждении с охладителем О171-80 ITAVm=45 А (максимальное значение тока в открытом состоянии, усредненное по всему периоду); повторяющееся импульсное обратное напряжение UТМ = 500 В. 1.6.3. Выбор сглаживающего реактора
Сглаживающий реактор выбирается по необходимой величине индуктивности и току, протекающему через него.
Требуемая величина индуктивности якорной цепи системы тиристорный преобразователь – двигатель
,
где Ud1m – действующее значение первой гармоники выпрямленного тока; Id. мин – минимальный ток нагрузки преобразователя; Id. мин принимается в размере 0,03ч0,05 Id. ном. Примем Id. мин=0,05 • Id. ном; Id. мин=0,05 • 19=0,95А. m – число пульсаций выпрямленного напряжения за период частоты напряжения сети.
Здесь m=6. Для данного значения m отношение Ud1m/ Ud0=0,26.
Ud1m= Ud0•0,26=0,26 • 277,183=72,068 В.
щс – угловая частота напряжения сети;
щс=с-1.
Гн.
Индуктивность якорной цепи двигателя:
,
где p – число пар полюсов двигателя; p = 2; kдв – коэффициент пропорциональности, равный 0,5ч0,6. Примем kдв=0,6; щн – номинальная угловая частота вращения двигателя.
Гн.
Индуктивность фазы трансформатора:
.
Гн.
Необходимая величина индуктивности сглаживающего дросселя:
Необходимое значение индуктивности сглаживающего дросселя 20,43 мГн. Рабочий ток – I?19А. Выбор ведем по [7]
Применим сглаживающий реактор ДФ-7.
Параметры реактора: номинальный постоянный ток Id=20 А; номинальная индуктивность Lср=0,0625 Гн;
В данной главе были описан технологический цикл и проведен выбор схемы и силовых элементов системы электропривода с учетом требований, предъявленных к электроприводу. Произведен выбор электродвигателя. Был выбран двигатель Д22. Рассчитана его нагрузочная диаграмма и выполнена проверка двигателя по условиям нагрева и перегрузочной способности. Выбранный двигатель удовлетворяет всем необходимым условиям. Рассчитан силовой преобразователь системы электропривода и выбраны его элементы. В качестве силового преобразователя выбрана трехфазная реверсивная встречно параллельная мостовая схема с раздельным управлением группами тиристоров.
2. Разработка системы управления электропривода
2.1 Расчет и построение статических характеристик в разомкнутой системе
Определение параметров якорной цепи привода.
Расчетное сопротивление цепи якоря двигателя:
RяУ=[1+б(Тр-Тх)]•(Rя.20°С+Rдп.20°С)+Rщ,
где Rщ – суммарное сопротивление щеточного контакта;
.
Здесь ДU – среднее падение напряжения на щеточном контакте. При применении графитовых щеток ДU?1 В. Тогда
Ом.
Соответственно
RяУ=[1+0,004(75-20)]•(1,630)+0,105=2,09 Ом.
Сопротивление силовой цепи преобразователя:
,
где Rт – активное сопротивление обмоток трансформатора; Хт – индуктивное сопротивление обмоток трансформатора; Rср – активное сопротивление сглаживающего реактора;.
; Ом.
; XT=0,956 • 10-3 • 314=0,300 Ом.
Соответственно сопротивление преобразователя:
Ом.
Общее сопротивление цепи выпрямленного тока:
Rd= RяУ+Rп; RУ=2,09+0,779=2,869 Ом.
Индуктивность цепи выпрямленного тока:
Ld=2LTP+LCP+LДВ; Ld=2 • 0,956 • 10-3+62,5 • 10-3+34,6 • 10-3=99,012 • 10-3 Гн.
Конструктивный коэффициент двигателя при номинальном потоке:
;
В•с.
Модуль жесткости механической характеристики в системе ТП – Д:
в=(kФн)2/Rd; в=(1,795)2/2,869 =1,12 Н • м • с
Электромагнитная постоянная времени:
Тя=Ld/Rd; Тя= 99,012 • 10-3/2,869 =0,035 с.
Электромеханическая постоянная времени:
при движении с грузом:
Тм1=JУ1/в; Тм1=1,300/1,12=1,161;
Тм2=JУ2/в ; Тм2=1,048/1,12=0,936 с;
Уравнение механической характеристики двигатели постоянного тока независимого возбуждения:
,
где Еп – ЭДС преобразователя; щ – угловая скорость двигателя; М – момент сопротивления на валу двигателя;
Максимальное значение ЭДС, обеспечиваемое преобразователем:
Еп.макс=Ud0=277,183 В.
Необходимая ЭДС преобразователя при Мст1:
,
В.
Необходимая ЭДС преобразователя при Мст2:
В.
Соответственно, уравнения статических характеристик в разомкнутой системе будут следующими:
при максимальной ЭДС преобразователя:
;
;
при ЭДС Еп.н1 преобразователя:
;
;
при ЭДС Еп.н2 преобразователя:
;
.
Уравнение характеристики при динамическом торможении (Еп=0):
;
.
Для оценки переходных процессов в разомкнутой системе рассмотрим схему с управлением преобразователем от задатчика интенсивности.
Параметры задатчика:
постоянная времени интегрирования задатчика
Тзи=щ0/едоп=Еп/(kФн • едоп),
При движении с грузом:
Тзи1=Еп.н1/(kФн • едоп); Тзи1=196,977/(1,795 • 18,182)=6,035 с;
при движении без груза:
Тзи2=|Еп.н2|/(kФн • едоп); Тзи2=|-191,154|/(1,795 • 18,182)=5,857 с.
Электромеханические статические характеристики приведены на рис.
2.2 Выбор структуры замкнутой системы электропривода
Для проектируемой системы электропривода выбираем способ управления изменением напряжения на якоре двигателя с помощью управляемого преобразователя напряжения – реверсивного тиристорного преобразователя, который выполняется по трёхфазной мостовой схеме.
Система управления электропривода строится по принципу однозонного регулирования скорости и выполняется двухконтурной с внутренним контуром тока и внешним контуром скорости. Ток двигателя в динамических и установившихся режимах ограничивается допустимым значением за счёт ограничения сигнала задания контура тока Uзт, осуществляемого ограничением выходного напряжения контура скорости.
Замкнутая система подчинённого регулирования координат образуется с помощью введения в разомкнутую систему внутренней обратной связи по току и внешней обратной связи по скорости. Во внутренний контур тока вводится регулятор тока с передаточной функцией Wрт(p), а во внешний контур скорости вводится регулятор скорости с передаточной функцией Wрс(p). Контуры регулирования образуют концентрическую систему, в которой внутренний контур тока управляется сигналом с выхода внешнего контура скорости, т. е. является подчинённым ему. Таким образом, в замкнутой системе осуществляется последовательная коррекция регулирования координат, целью которой является компенсация больших и средних постоянных времени, содержащихся в передаточной функции объекта регулирования (Тя и Тм). Структурная схема двухконтурной системы регулирования приведена на рис. 2.3.
2.3 Расчет параметров контура тока
Примем инерционность фильтров СИФУ и запаздывание тиристорного преобразователя равными некомпенсированной постоянной времени:
Тм=Тф+фп.
При расчете параметров пренебрежем обратной связью по ЭДС (т. к. она мало влияет на динамические показатели).Передаточная функция объекта регулирования тока (цепи преобразователь – двигатель):
.
Передаточная функция разомкнутого контура регулирования тока:
,
где kот – коэффициент обратной связи по току.
Применим настройку на технический оптимум.
Отношения постоянных времени контура тока и контура скорости для настройки на технический оптимум
ат = ас = 2.
Разделив передаточную функцию разомкнутого контура тока на передаточную функцию объекта регулирования получим передаточную функцию регулятора тока (РТ)
где Ти – постоянная времени интегрирования регулятора тока.
Постоянная времени цепи обратной связи регулятора тока определяется из выражения
.
Примем Сост = 10-6 Ф, тогда:
кОм.
Стопорное значение момента
Мстоп=39,199 Н • м.
Исходя из этого
Iстоп=Мстоп/kФн; Iстоп=39,199 /1,795=21,838 А.
Выберем шунт RS, исходя из условия, что Iш ? Iстоп.
По [8] выбираем шунт 25 ШС:
ток шунта I =25 A;
падение напряжения на шунте Uш = 50 мВ.
Коэффициент обратной связи по току:
,
где Uзт макс- максимальное напряжение задания регулятора тока
Uзт макс= 10 В;
В/А.
Коэффициент передачи шунта:
kш=Rш=Uш/Iш=50 • 10-3/25=0,002 Ом.
Примем выходное напряжение датчика тока равным 10 В: Uдт=10 В.
Тогда коэффициент передачи датчика тока:
kдт=Uдт/(Rш • Iстоп); kдт=10/(0,002 • 21,838)=228,959.
Коэффициент передачи тиристорного преобразователя
где Uу.макс – максимальное напряжение управления тиристорного преобразователя: Uу.макс = 10 В;
.
Постоянная времени интегрирования регулятора тока:
;
с.
Сопротивление задания регулятора тока:
кОм.
Коэффициент усиления регулятора тока:
.
Сопротивление на входе регулятора тока:
;
кОм.
2.4 Расчет параметров контура скорости
Структурная схема контура регулирования скорости приведена на рис. 2.5.
Рис. 2.5 Структурная схема контура регулирования скорости
Объект регулирования скорости содержит постоянные времени Тя и Тм, которые при последовательной коррекции подлежат компенсации, следовательно требуется интегрально-пропорционально-дифференциальный регулятор. Для использования более простого регулятора, а также для возможности регулирования тока в структурную схему введен подчиненный контур регулирования тока.
Объект регулирования скорости состоит из замкнутого контура регулирования тока и механического звена электропривода и имеет следующую передаточную функцию:
.
Заменив колебательное звено апериодическим, можно записать:
.
Некомпенсированная постоянная времени для контура скорости:
Тмс=ат • Тм; Тмс=2 • 0,01=0,02 с.
Передаточная функция разомкнутого контура (желаемая):
,
где ас=Тос/Тмс=2 – отношение постоянных времени в контуре регулирования скорости, настроенном на технический оптимум.
Разделив Wразс(р) на Wорс(р) получим передаточную функцию регулятора скорости
.
Следовательно, в качестве регулятора скорости необходим пропорциональный регулятор.
Коэффициент передачи регулятора скорости
.
Модуль жёсткости статической характеристики в замкнутой системе
;
Модуль жесткости статической характеристики замкнутой системы является функцией суммарного момента инерции электропривода. Соответственно, его значения при движении с грузом:
Н • м • с;
при движении без груза:
Н • м • с.
В дальнейших расчетах будем использовать бомльшую постоянную времени Тм1 с целью обеспечения требуемого качества регулирования при движении с максимальной нагрузкой. Изменение Тм в цикле проигнорируем для упрощения схемы управления.
Максимальная скорость холостого хода в замкнутой системе
.
В связи с изменением момента щ0з.макс требуется задавать различным при движении с грузом и без него.
При движении с грузом:
с-1.
При движении без груза:
с-1.
Различия в величинах скоростей холостого хода при движении с грузом и без него незначительны; в дальнейших расчетах в качестве щ0з.макс будем использовать щ0з.макс2=96,363 с-1. Значение напряжения задания скорости примем постоянным по модулю.
Коэффициент обратной связи по скорости
,
где Uзсмакс = 10 В – максимальное напряжение задания регулятора скорости. Оно соответствует скорости щ0з.макс1
В • с.
Соответственно, коэффициент передачи регулятора скорости:
.
Приняв сопротивление обратной связи регулятора скорости Rосс= 100 кОм, определим сопротивление задания регулятора скорости
кОм.
В качестве датчика скорости применим тахогенератор МЭТ – 8/55 [9].
Параметры тахогенератора: номинальная частота вращения 1200 об/мин; крутизна выходного напряжения д=0,033 В/(об/мин); нелинейность выходного напряжения 0,35 %.
Делитель напряжения на выходе тахогенератора должен обеспечивать требуемую нагрузку (Rмин) для обеспечения линейности характеристики. Рассчитаем сопротивления делителя:
,
где Rмин=2000 Ом;
Uос.макс – максимальное напряжение обратной связи по скорости. Примем Uос.макс=10 В.
Етг.макс – ЭДС тахогенератора при максимально допустимой скорости вращения (здесь щр);
Етг.макс=nр • д; Етг.макс=915 • 0,033=30,195 В.
Тогда:
;
Сопротивление на входе регулятора скорости:
; кОм.
Поскольку сигнал регулятора скорости является сигналом задания тока, то необходимо его ограничение. Для ограничения тока стопорным значением сопротивление обратной связи Rосс шунтируется стабилитронами с напряжением пробоя
Uст=Uзт.макс=10 В.
2.5 Расчет и построение статических характеристик в замкнутой системе
Уравнение статической механической характеристики в общем виде:
щ=щ0з.макс – Мст/вз.
Соответственно, уравнения в замкнутой системе будут выглядеть следующим образом:
щ=щ0з.макс – М/вз1;
щ= – 96,393 – М/32,5= – 96,363 – 0,031 • М;
При |Iя| ? Iстоп (и, соответственно |М| ? Мстоп) происходит пробой стабилитронов VD6 или VD7. Этим выходной сигнал регулятора скорости ограничивается на уровне ±10 В, и контур скорости размыкается. Система переходит в режим астатического регулирования тока. Жесткость механической характеристики при этом становится бесконечно малой, и характеристика представляет собой вертикальную линию, проходящую через значение |М| ? Мстоп=39,199 Н • м.
2.6 Описание работы релейно-контакторной схемы управления
При включении автоматического воздушного выключателя QF подается питание на тиристорный преобразователь, однофазный неуправляемый выпрямитель и блок питания БП. С неуправляемого выпрямителя напряжение подается через реостат RP3 на обмотку возбуждения и в схему управления.
При включении автоматического воздушного выключателя QF1 подается питание на потенциометры RP1 и RP2, с которых снимается напряжение задания. Изменение полярности напряжения задания производится с помощью контактов 103-104, 105-106 реле KV2 и контактов 103-105, 104-106 реле KV3.
При протекании тока возбуждения срабатывает реле обрыва поля KF замыкая свои контакты 3-4. Далее рассматривается случай, когда рабочий орган находится в начальном положении и концевой выключатель SQ1 нажат. При нажатии на кнопку SB2 срабатывает реле KV1, замыкаются его контакты 2-11 и питание подается в остальную часть схемы. Также, замкнувшись, контакты 2-3 ставят реле KV1 на самоблокировку, после чего кнопку SB2 можно отпустить. Питание подается так же на реле KV5 через контакты 11-13 выключателя SQ1. Контакты 12-4 и 11-14 реле KV5 замыкаются, подавая питание на катушки реле KV4 и реле времени КТ1. При этом контакты 7-4 реле KV4 размыкаются и делают невозможным включение реле KV2. Производится отсчет времени паузы с помощью реле КТ1, по окончании которого его контакты 11-12 размыкаются, обесточивая реле KV4. Контакты 7-4 реле KV4 замыкаются, и после срабатывания KV2 производится подача напряжения +Uз1 через его контакты 103-104, 105-106 на задатчик интенсивности SJ. Кроме того, контакты 11-5 ставят это реле на самоблокировку. Производится пуск двигателя и его работа в установившемся режиме. После съезда рабочего органа с выключателя SQ1 KV5 теряет питание; отключается реле времени и его контакты возвращаются в первоначальное положение.
В конце пути рабочий орган вызывает срабатывание концевого выключателя SQ2. Через его контакты 11-13 подается питание на катушку реле KV5. Последнее, в свою очередь, контактами 12-4 подает питание на реле KV4, чем обеспечивается отключение KV2, что эквивалентно подаче задающего напряжения, равного 0. Так же KV5 контактами 12-18 подготавливает к работе реле времени КТ1. Скорость двигателя снижается, что контролируется с помощью реле напряжения KV6. После спадания скорости до нуля (реально, до некоторого значения Vмин, определяемого уставкой реле KV6) замыкаются контакты 15-4 реле KV6 и после подачи питания на реле КТ1 производится отсчет времени паузы, после чего производится пуск в обратном направлении (посредством подачи на задатчик интенсивности -Uз2).
Управление электромагнитным тормозом обеспечивается с помощью реле KV7. Питание на это реле подается в случае отключенных KV2 и KV3 (это обеспечивается контактами 16-17 реле KV4) и скорости, равной нулю (реально – Vмин). Выполнение последнего условия обеспечивается с помощью реле KV6 и его контактов 11-16.
Питание релейно-контакторной схемы и обмотки возбуждения обеспечивается однофазным неуправляемым мостовым выпрямителем (диоды VD1 – VD4). Ток возбуждения регулируется потенциометром RP3.
Тиристорный преобразователь, двигатель, электромагнитный тормоз и другие части силовой схемы защищаются от токов короткого замыкания с помощью максимальнотоковых расцепителей автоматического выключателя QF. Аналогично защищены аналоговые элементы схемы управления. Релейно-контакторная схема и обмотка возбуждения защищены от токов короткого замыкания и перегрузки с помощью предохранителей FU1 и FU2.
В цепи обмотки возбуждения предусмотрено реле обрыва поля. В случае отсутствия тока в обмотке возбуждения (что равносильно очень малому значению основного потока, обусловленному лишь остаточным намагничиванием) контакты 2-11 остаются разомкнутыми и питание в схему не подается. Напряжение задания остается равным нулю.
Для предотвращения пробоя изоляции обмотки возбуждения во время отключения питания схемы предусмотрено разрядное сопротивление и диод VD5, запирающий данную ветвь во время протекания через обмотку возбуждения рабочего тока.
Рис. 2.7. Схема релейно-контакторного управления
2.7 Описание двухконтурной системы регулирования
Пониженное постоянное напряжение со стабилизированным значением ±15 В подается на задатчик интенсивности SJ с блока питания БП. Управление полярностью напряжения, а также его значением обеспечивается с помощью контактов 103-104, 103-105, 104-106 и 105-106 реле KV2 и KV3.
Схема состоит из двух контуров регулирования. Регулятор скорости (первого контура) пропорциональный, реализован на операционном усилителе (обозначение – AR); цепь обратной связи зашунтирована встречно включенными стабилитронами VD6 и VD7, обеспечивающими размыкание контура регулирования про достижении током стопорного значения. Регулятор тока (второго контура) пропорционально-интегральный, также реализован на операционном усилителе (обозначение – АА). Выходной сигнал регулятора тока используется в качестве напряжения задания для системы импульсно-фазового управления, определяя угол отпирания силовых тисторов VS1 – VS12.
Сигналы обратных связей поступают на суммирующие цепи регуляторов соответствующих датчиков. Сигнал с шунта поступает на датчик тока DA. Последний обеспечивает гальваническую развязку силовой цепи и цепи управления. В качестве датчика скорости применяется тахогенератор постоянного тока. Нагрузкой тахогенератора является делитель напряжения, состоящий из резисторов Rd1 и Rd2. Делитель обеспечивает необходимую нагрузку тахогенератора, а так же уровень выходного сигнала, согласованный по значению с напряжением задания скорости. Выводы В данной главе была разработана схема управления системы электропривода.
В соответствии с силовой схемой электропривода были рассчитаны и построены статические характеристики в разомкнутой системе. Для обеспечения динамических показателей регулирования выбрана система подчиненного регулирования координат с настройкой на технический оптимум. Были рассчитаны элементы структурной схемы электропривода и построены статические характеристики в разомкнутой и замкнутой системах. Жесткость статических характеристик в разомкнутой системе оказалась меньше чем в замкнутой и статические показатели регулирования в разомкнутой системе получились хуже статических показателей замкнутой системы. Поэтому наиболее целесообразным представляется использование замкнутой системы регулирования координат с последовательной коррекцией. Данная схема обеспечивает достаточно высокое качество регулирования (в частности, малую величину статической ошибки регулирования скорости) и вместе с тем имеет простую реализацию.
3. Анализ динамических свойств замкнутой системы
3.1 Математическое описание электропривода
Двухконтурная система подчиненного регулирования описывается следующей системой дифференциальных уравнений:
Структурная схема представлена на рис. 3.1.
Рис.3.1. Двухконтурная система подчиненного регулирования
Моделирование будем проводить с среде 20-sim.
Числовые данные, необходимые для построения модели:
Uзс.макс=10 В;
kрс=79,972; kп=27,718; kос=0,104; kот=0,458;
Тя=0,035 с; Ти=0,088 с; Тм=0,01 с; Тм1=1,161 с; Тм2=0,936 с;
kФн=1,795 В • с.
Ранее была обоснована возможность применения одного значения задающего напряжения Uзс=10 В.
При подаче линейно нарастающего напряжения задания используется задатчик интенсивности со следующей постоянной времени:
Тзи.з= щ0з.макс / едоп; Тзи2=96,363 / 18,182=5,300 с.
Моделирование проводилось в среде 20-sim Pro 2.3. Параметры моделей приведены в приложениях 1 и 2.
Модель замкнутой системы со скачкообразным нарастанием задающего напряжения приведена на рис. 3.2. Модель той же системы, но при линейном нарастании задающего напряжения (с задатчиком интенсивности) приведена на рис. 3.3. Моделирование без учета отрицательной обратной связи по ЭДС проводилось путем изменения коэффициента передачи данной ОС до нуля (модификация звена kF). Полученные графики переходных процессов изображены на рисунках 3.4. -3.5.:
рис. 3.4 – скачкообразное нарастание Uзс; наличие ООС по ЭДС;
рис. 3.5 – скачкообразное нарастание Uзс; отсутствие ООС по ЭДС;
рис. 3.6 – линейное нарастание Uзс; наличие ООС по ЭДС;
рис. 3.7 – линейное нарастание Uзс; отсутствие ООС по ЭДС.
Наличие обратной связи по ЭДС и инерционность ПИ-регулятора вносит ошибку в регулирование тока. Установившееся значение данной ошибки при линейном изменении скорости с известным постоянным ускорением е определяется следующим образом (методика приведена в [1]):
де Iст – ток статической нагрузки.
Iст=Мст/kФн.
Здесь
Iст1=15,529/1,795=8,65 А; Iст2=11,886/1,795=6,62 А.
Тогда величины ошибок при пуске в прямом направлении:
при пуске в обратном направлении:
Установившееся ускорение:
При пуске в прямом направлении:
При пуске в обратном направлении:
Рис. 3.2 Модель замкнутой системы со скачкообразным нарастанием задающего напряжения
Рис. 3.3 Модель замкнутой системы при линейном нарастании задающего напряжения (с задатчиком интенсивности)
Время первого достижения током установившегося значения:
tз1=4,7 • Тм; t1=4,7 • 0,01=0,047 с.
Время нарастания скорости от граничной до рабочей:
tз2=4,7 • ас • Тм; t1=4,7 • 2 • 0,01=0,094 с.
Перерегулирование тока:
; А.
Значения tз1, tз2 и дI справедливы только при настройке на технический оптимум без учета отрицательной обратной связи по ЭДС.
В данной главе были произведены расчёт и построение уточнённой нагрузочной диаграммы электропривода с учётом переходных процессов пуска и торможения в соответствии с рабочим циклом. Анализируя полученные переходные процессы можно заключить, что по сравнению с разомкнутой предпочтительней использование замкнутой системы электропривода, достоинствами которой являются высокое быстродействие, малое перерегулирование скорости при пуске, высокая плавность и точность отработки сигнала задания.
4. Расчет энергетических показателей электропривода
электропривод двигатель механизм перегрузка
4.1 Построение уточненной нагрузочной диаграммы двигателя за цикл
Построение уточненной нагрузочной диаграммы, поверка двигателя и расчет интегральных энергетических показателей проводился в среде 20-sim Pro 2.3.
4.2 Проверка двигателя по нагреву и перегрузке по уточненной нагрузочной диаграмме
Проверка проводится по методу эквивалентного момента:
.
Для получения интегрального значения момента дополним схему, изображенную на рис. 3.3. звеньями, выполняющими математические операции возведения в квадрат, деления на константу и извлечения корня, следующим образом (рис. 4.2.). Параметры модели приведены в приложении 3.
Рис. 4.2 Схема для получения интегрального значения момента
В результате моделирования получено следующее значение эквивалентного момента (значение снималось с блока «sqt_1»):
Н • м.
Ранее, по уточненной нагрузочной диаграмме было получено значение максимального момента:
Ммакс=39,166 Н • м.
Видно, что полученные значения удовлетворяют следующим условиям:
Мном ? Мэкв; 29,857 ? 16,5 Н • м;
Ммакс.дв ? Ммакс; 86 ? 39,166 Н • м.
4.3 Расчет интегральных энергетических за цикл работы
Одним из основных энергетических показателей относится коэффициент полезного действия. Он позволяет оценить эффективность преобразования потребляемой электрической энергии в механическую при выполнении электроприводом определенного механического цикла.
Расчет энергетических показателей ведется по методике, приведенной в [2].
При расчете энергетических показателей электропривода потери делят на постоянные и переменные. К постоянным относят потери в стали‚ потери на возбуждение и механические потери‚ к переменным – потери в меди (электрические потери).
Мощность потерь энергии
,
где kн – постоянный потери; vн – переменные потери.
Переменные потери
; v=192 • 2,09=754,49 Вт.
Номинальные потери в двигателе:
.
Вт.
Номинальные постоянные потери:
kн=kв.н+ kм.н+ kст.н,
где kв.н – номинальные потери на возбуждение; kм.н – номинальные механические потери; kст.н – номинальные потери в стали.
Кроме того номинальные постоянные потери можно найти следующим образом:
kн=ДРн – vн; kн=1285,71 – 754,49= 531,22 Вт.
Номинальные потери на возбуждение:
kв.н=Iв2 • Rов.75 ,
где Rов.75 – сопротивление обмотки возбуждения при рабочей температуре.
Rов.75=[1+б(Тр-Тх)] • Rв; Rов.75=[1+0,004(75 – 20)] • 260=317,2 Ом.
Соответственно:
kв н=0,7002 • 317,2 =155,428 Вт.
Номинальные суммарные потери в стали и механические:
(kм.н+ kст.н)=kн – kв.н; (kм.н+ kст.н)= 531,22 – 155,428 =375,792Вт.
Обозначим сумму потерь в стали и механических потерь kс. Номинальному режиму соответствуют потери kс.н.
kс= (kм+ kст); kс.н= (kм.н+ kст.н).
Потери kс зависят от угловой скорости двигателя. Определим их для различных участков.
Потери при разгоне двигателя до рабочей скорости (пуск в прямом направлении):
kс1=kс.н • (щср1/ щном)2,
где щср1 – средняя скорость двигателя на участке;
щср1= щр/2; щср1=95,909/2=47,955 с-1.
Тогда
kс1=375,792• (47,955/100,48)2=85,6 Вт.
Потери на участке движения с рабочей скоростью:
kс2=kс.н • (щср2/ щном)2=kс.н • (щр/ щном)2;
kс2= 375,792• (95,909/100,48)2=342,379 Вт.
Потери при динамическом торможении:
kс3=kс.н • (щср3/ щном)2,
где щср3 – средняя скорость двигателя на участке;
щср3= щр/2; щср3=95,909/2=47,955 с-1.
Тогда
kс3=375,792• (47,955/100,48)2=85,6 Вт.
Движение в обратную сторону происходит практически с той же скоростью, поэтому в проведении расчетов нет необходимости.
Реальные переменные потери являются функцией мгновенной мощность двигателя. заменим мгновенную мощность средней мощностью за цикл. Тогда мощность переменных потерь определяется следующим выражением:
v=I2экв • Rd,
где Iэкв эквивалентный ток за цикл.
.
Для ДПТ независимого возбуждения справедливо выражение:
Iэкв=Мэкв/kФн; Iэкв=16,5/1,795=9,91 А.
Тогда потери энергии за цикл следующие:
ДWц=kв • tц+ 2 • kс1 • t1 + 2 • kс2 • t2 + 2 • kс3 • t1 + I2экв • Rd • tр=
=155,428 • 480 + 2 • 85,6 • 5,275 + 2 • 342,379 • 49,45 + 2 • 85,6 • 5,275 +
+ 9,912 • 2,869 • 120 = 144083,968 Дж.
Работа, совершенная электроприводом за цикл определяется выражением:
.
Этот показатель можно получить, проведя моделирование в среде 20-sim с использованием модели приведенной на рис. 4.3.(параметры модели приведены в приложении 4). Значение снимается со звена «intgrl_2».
Wполезн= 159260 Дж.
Тогда значение циклового КПД можно вычислить из выражения:
,
гдеWполн – полная мощность потребленная электроприводом за цикл.
Wполн= Wполезн+ ДWц; Wполн=159260+ 144083,968 =303343,968 Дж.
Соответственно, цикловой КПД равен:
Рис. 4.4 Модель для определения работы, совершенной электроприводом за цикл.
В данной главе с помощью уточнённой нагрузочной диаграммы электропривода была проведена проверка двигателя по условиям нагрева и перегрузки. Выбранный двигатель удовлетворяет всем необходимым условиям.
Для оценки энергетики электропривода были рассчитаны энергетические показатели за цикл работы электропривода. Полученное относительно небольшое значение (53 %) значение циклового КПД обусловлено большими потерями на возбуждение, являющиеся следствием того, что обмотка возбуждения не отключается на время паузы. Однако, данное схемное решение повышает надежность электропривода в целом, т. к. позволяет избежать обрыва поля, возможного при наличии выключателя в цепи возбуждения.
Заключение
В данной работе была разработана система электропривода повторно-кратковременного режима.
Проектирование велось на основе исходных данных и технических требований. Выбрана схема электропривода (система «тиристорный преобразователь напряжения – двигатель постоянного тока независимого возбуждения»; мостовая реверсивная схема с раздельным управлением группами вентилей). Далее, по нагрузочным диаграммам был выбран двигатель постоянного тока серии Д (Д12) и произведена проверка по условиям нагрева и допустимой перегрузки. Выбранный двигатель удовлетворяет этим условиям. Кроме того, на основе расчетов выбраны основное силовое оборудование и элементы преобразователя напряжения: трансформатор, тиристоры, дроссель.
Произведен расчет статических характеристик и моделирование переходных процессов в разомкнутой системе регулирования с линейно изменяющимся задающим воздействием. Далее в этой же главе сделан выбор структуры замкнутой системы (система с подчиненным регулированием координат с применением настройки на технический оптимум). Для нее также получены статические характеристики и переходные процессы. На основании сравнения показателей регулирования разомкнутой и замкнутой систем предпочтение отдано замкнутой системе, как обеспечивающей более точное регулирование координат и отработку сигнала задания.
Разработана релейно-контакторная система управления, обеспечивающая работу по заданному циклу.
Произведен анализ динамических свойств замкнутой системы. Произведено моделирование на ЦЭВМ в результате которых получены переходные процессы. Их анализ показал, что полученные динамические показатели соответствуют заданным.
В завершении работы рассчитаны энергетические показатели электропривода за цикл, достаточно полно отражающие такие свойства электропривода, как эффективность работы и экономичность. Рассчитаны работа за цикл, потери и КПД. Значение циклового КПД достаточно для подобных систем и составляет 53 %.
В целом, анализ таких характеристик электропривода, как точность регулирования координат, время регулирования, суммарные потери энергии и КПД, а также реализация автоматической работы по заданному циклу показывают, что достигнут достаточный уровень решения поставленной в выпускной работе проблемы.
Библиографический список
1. Ключев В.И., Терехов В.М. Электропривод и автоматизация общепромышленных механизмов: Учебник для вузов. – М.: Энергия, 1980.
2. Данилов П.Е. Энергетика электроприводов и выбор двигателей. Учебное пособие по курсу «Теория электропривода». – СФ МЭИ, изд.2-е, 2001.
3. Крановое электрооборудование. Справочник / Алексеев Ю.В., Богословский А.Н. и др.; Под ред. А.А. Рабиновича. – М.: Энергия, 1979.
4. Анисимов В.А., Горнов А.О. Проектирование электротехнических устройств: Учебное пособие для вузов. – М.: МЭИ, 2000.
5. Трансформаторы: промышленый каталог. – М.: Информэлектро, 1974.
6. Чебовский О.Г. Силовые полупроводниковые приборы. Справочник. – М.: Энергоатомиздат, 1985.
7. Реакторы: промышленный каталог. – М.: Информэлектро, 1976.
8.Резисторы и конденсаторы. Справочник / И.И. Четвертаков – М.: Радио и связь, 1993.
9. Справочник по АЭП/ под ред. В.А. Елисеева – М.: Информэлектро, 1983.
Приложение 1
Описание эксперимента переходных процессов в замкнутой системе при скачкообразном изменении задающего воздействия
20-sim Experiment Description
Model: dipl2
Experiment: untitled
Date: 06/10/05
Time: 10:13:13
Version: PC Version 2.3
License: Demonstration Version may be distributed freely
Parameters:
gain_1`p 10
kF`p 1.795
Koc`p 0.104
Kot`p 0.458
Kmex`p 1.3767
reg_skor`p 79.972
reg_toka`kp 0.3977
reg_toka`tauI 0.035
tok`k 0.34855
tok`tau 0.035
preobraz`k 27.718
preobraz`tau 0.01
pulsgen_4`ampl 0.24
pulsgen_4`t0 240
pulsgen_4`t1 300
pulsgen_2`ampl 0.235
pulsgen_2`t0 240
pulsgen_2`t1 300
pulsgen_3`ampl -10
pulsgen_3`t0 240
pulsgen_3`t1 300
pulsgen_1`ampl 10
pulsgen_1`t0 0
pulsgen_1`t1 60
limit_1`min -10
limit_1`max 10
con_2`con 1
con_1`con 1
relay_1`min -8.65
relay_1`max 8.65
dead_1`zone 20
delay_1`init 0
* При отсутствии ООС по ЭДС коэффициент равен нулю,
Initial Conditions:
reg_toka`state 0
tok`state 0
preobraz`state 0
skorost`state 0
Run Specifications:
Integration Method Runge-Kutta-4
Start Time 0
Finish Time 7
Step Size 0.001
Multiple Run Specifications:
Multiple Run Type : Plain Multiple Run
Number Of Steps : 2
Plot Specifications:
X-Axis Time 0 7
A tok`outp -15 35
B skorost`outp -60 140
Приложение 2
Описание эксперимента переходных процессов в замкнутой системе при линейном изменении задающего воздействия
20-sim Experiment Description
Model: dipl1
Experiment: untitled
Date: 06/10/05
Time: 10:19:57
Version: PC Version 2.3
License: Demonstration Version may be distributed freely
Parameters:
gain_1`p 10
kF`p 1.795
Koc`p 0.104
Kot`p 0.458
Kmex`p 1.3767
reg_skor`p 79.972
reg_toka`kp 0.3977
reg_toka`tauI 0.035
tok`k 0.34855
tok`tau 0.035
preobraz`k 27.718
preobraz`tau 0.01
pulsgen_4`ampl 0.24
pulsgen_4`t0 240
pulsgen_4`t1 300
pulsgen_2`ampl -0.235
pulsgen_2`t0 240
pulsgen_2`t1 300
pulsgen_3`ampl 10
pulsgen_3`t0 0
pulsgen_3`t1 60
pulsgen_1`ampl -10
pulsgen_1`t0 240
pulsgen_1`t1 300
limit_1`min -10
limit_1`max 10
con_2`con 1
con_1`con 1
relay_2`min -10
relay_2`max 10
relay_1`min -8.65
relay_1`max 8.65
dead_1`zone 20
delay_1`init 0
att_1`d 5.3
* При отсутствии ООС по ЭДС коэффициент равен нулю,
Initial Conditions:
reg_toka`state 0
tok`state 0
preobraz`state 0
intgrl_1`state 0
skorost`state 0
Run Specifications:
Integration Method Runge-Kutta-4
Start Time 0
Finish Time 7
Step Size 0.001
Multiple Run Specifications:
Multiple Run Type : Plain Multiple Run
Number Of Steps : 2
Plot Specifications:
X-Axis Time 0 7
A tok`outp -25 25
B skorost`outp -100 100
Приложение 3
Описание эксперимента по нахождению эквивалентного момента
20-sim Experiment Description
Model: dipl1
Experiment: untitled
Date: 06/10/05
Time: 10:26:07
Version: PC Version 2.3
License: Demonstration Version may be distributed freely
Parameters:
gain_2`p 1.795
gain_1`p 10
kF`p 1.795
Koc`p 0.104
Kot`p 0.458
Kmex`p 1.3767
reg_skor`p 79.972
reg_toka`kp 0.3977
reg_toka`tauI 0.035
tok`k 0.34855
tok`tau 0.035
preobraz`k 27.718
preobraz`tau 0.01
pulsgen_4`ampl 0.24
pulsgen_4`t0 240
pulsgen_4`t1 300
pulsgen_2`ampl -0.235
pulsgen_2`t0 240
pulsgen_2`t1 300
pulsgen_3`ampl 10
pulsgen_3`t0 0
pulsgen_3`t1 60
pulsgen_1`ampl -10
pulsgen_1`t0 240
pulsgen_1`t1 300
limit_1`min -10
limit_1`max 10
con_2`con 1
con_1`con 1
relay_2`min -10
relay_2`max 10
relay_1`min -8.65
relay_1`max 8.65
dead_1`zone 20
delay_1`init 0
att_2`d 120
att_1`d 5.3
Initial Conditions:
reg_toka`state 0
tok`state 0
preobraz`state 0
intgrl_2`state 0
intgrl_1`state 0
skorost`state 0
Run Specifications:
Integration Method Runge-Kutta-4
Start Time 0
Finish Time 480
Step Size 0.001
Multiple Run Specifications:
Multiple Run Type : Plain Multiple Run
Number Of Steps : 2
Plot Specifications:
X-Axis Time 0 480
A tok`outp -25 25
B skorost`outp -100 100
C sqt_1`outp -2 18
Приложение 4
Описание эксперимента по нахождению полной работы электропривода за цикл
20-sim Experiment Description
Model: dipl1
Experiment: untitled
Date: 06/10/05
Time: 10:30:15
Version: PC Version 2.3
License: Demonstration Version may be distributed freely
Parameters:
gain_2`p 1.795
gain_1`p 10
kF`p 1.795
Koc`p 0.104
Kot`p 0.458
Kmex`p 1.3767
reg_skor`p 79.972
reg_toka`kp 0.3977
reg_toka`tauI 0.035
tok`k 0.34855
tok`tau 0.035
preobraz`k 27.718
preobraz`tau 0.01
pulsgen_4`ampl 0.24
pulsgen_4`t0 240
pulsgen_4`t1 300
pulsgen_2`ampl -0.235
pulsgen_2`t0 240
pulsgen_2`t1 300
pulsgen_3`ampl 10
pulsgen_3`t0 0
pulsgen_3`t1 60
pulsgen_1`ampl -10
pulsgen_1`t0 240
pulsgen_1`t1 300
limit_1`min -10
limit_1`max 10
con_2`con 1
con_1`con 1
relay_2`min -10
relay_2`max 10
relay_1`min -8.65
relay_1`max 8.65
dead_1`zone 20
delay_1`init 0
att_1`d 5.3
Initial Conditions:
reg_toka`state 0
tok`state 0
preobraz`state 0
intgrl_2`state 0
intgrl_1`state 0
skorost`state 0
Run Specifications:
Integration Method Runge-Kutta-4
Start Time 0
Finish Time 480
Step Size 0.001
Multiple Run Specifications:
Multiple Run Type : Plain Multiple Run
Number Of Steps : 2
Plot Specifications:
X-Axis Time 0 480
A tok`outp -25 25
B skorost`outp -100 100
C intgrl_2`outp -20000 180000
