 |
Высота подъёма 42 м, давление 4 атм.
|
|
|
|
Задача №1: По виду ЛАЧХ и ЛФЧХ произвести оценку основных показателей качества динамических характеристик САУ.
Запас устойчивости по амплитуде 
показывает насколько можно увеличить 
, чтобы замкнутую систему привести на границу устойчивости.
- запас устойчивости по фазе, показывает, как нужно изменить соответствующие постоянные времени чтобы замкнутую систему привести на границу устойчивости.
Время регулирования: 
.
Время достижения первого максимума: 
.
Определим перерегулирование: 
, где 
(пятипроцентная трубка). 
, 
.
Задача №2: Определить коэффициент усиления силовой части УВ, работающего в составе замкнутой системы ЭП, режима стабилизации скорости. Исходные данные: регулировочная характеристика, 
, 
, 
, 
Ом.
Для разомкнутой системы ЭП:
; 
Для линейного опорного напряжения:
.
Для косинусоидального опорного напряжения:
.
Задача №3: Определить мощность двигателя и выбрать ЭП для механизма подъёма крана. Дано: 
(т)- грузоподъёмность крана, 
(м/с)- скорость подъёма; 
- посадочная скорость; ПВ%=30, радиус барабана R(m), 
, 
.
Технические требования к электроприводу крановых механизмов:
- нагрузка является активной;
- привод реверсивный;
- рабочая характеристика линейная(не изменяется отношение к силе в зависимости от скорости);
- электропривод должен обеспечивать следующие режимы:
- подъем
- спуск тормозной
- спуск силовой
- сверхсинхронный спуск
- электропривод должен обеспечивать диапазон регулирования, виличина которого определяется исходя из требований точной остановки;
- электропривод должен обладать достаточным быстродействием;
- должно обеспечиваться ограничение следующих параметров:
|
|
|
А) Момента и тока допустимыми значениями при переходных процессах и перегрузках;
Б) Ограничение динамических нагрузок механической части оборудования из-за наличия упругих связей и зазоров в передачах;
В) Ограничение ускорения и рывка;
- САУ должна иметь простую структурную схему;
Так как не задан вес грузозахватывающего устройства, считаем, что он входит в . Так как не задано ни время работы при подъёме и спуске, ни высота подъёма, нет возможности построить нагрузочную диаграмму. Тогда производим расчёт исходя из момента нагрузки на валу ЭД при подъёме груза соответствующего полной грузоподъёмности: 
.
Момент нагрузки приведенный к стандартной продолжительности включения: 
.
Номинальная мощность двигателя: 
(КЗ=1,2). Зная момент инерции двигателя 
можем оценить требуемый максимальный динамический момент: 
. При рабочей скорости лебёдки 
; 
. Исходя из необходимости обеспечения требуемой перегрузочной способности: 
(может <=) 
. По условиям пуска 
. Если бы были заданы элементы упрощенной нагрузочной диаграммы, то по ней 
. Затем зная находим уточнённую нагрузочную диаграмму и проверяем правильность выбора.
Зная можно определить требуемый диапазон регулирования: 
; 
. Исходя из величины диапазона, можно выбрать систему электропривода: АД с КЗ (многоскоростные), АД с ФР (реостаты в цепи ротора), ДПТ с ПВ (реостаты в цепи якоря), ДПТ С НВ – УВ. 
- радиус приведения.
Все вышеперечисленные системы электропривода обеспечивают работу механизма во всей рабочей области механической характеристики.
Задача №4: Выполнить эскизное проектирование схемы электрической принципиальной для рабочего механизма – пожарный насос - повыситель второго общежития Могилёвского ГТУ.
Дано: Pн=2,2кВт, nн=2914 об/мин, сеть 3~ 380 В 50Гц
высота подъёма 42 м, давление 4 атм.
Для повышения напора во внутренней сети водоснабжения при недостаточном давлении в городской сети используют насосные и пневматические установки. Наиболее часто применяют установки с центробежными насосами. При указанных высоте и давлении имеет смысл установка насоса-повысителя.
|
|
|
В схеме используется датчик дыма А1 и реле давления двухпозиционного действия.
При появлении дыма KV1 отключается. КP – реле давления.
Запуск насоса может быть осуществлен либо при срабатывании датчика А1 при помощи контакта KV1, либо кнопкой SB2. Отключение производится кнопкой SB2.
В схеме предусмотрена сигнализация работы магнитного пускателя КМ1 при помощи лампы.
Магнитный пускатель КМ1: 
.
;
;
;
Режим работы АС3 - Пуск АД с К.З.
По числу включений в час (с учётом коммутативной и механической износостойкости)
Автоматический выключатель QF1
;
;
в
;
Проверка 
.
Кнопки управления
;
. Должны без повреждений включать пусковые токи.
Промежуточные реле
;
;
по числу контактов.
Бесконтактное промежуточное реле СБ-10М (А2) предназначено для коммутации силовых цепей переменного тока напряжением от 160 до 380В по слаботочным командам управления. Реле обеспечивает гальваническую развязку цепей управления и силовых цепей.
Задача №5?: Выбрать САР и параметры регулирования для следящей системы антенны (
; 
).
Возможно два варианта реализации:
1.Сканирование (система стабилизации скорости).
2.Слежение (движение за объектом).
Настроим контур тока на ТО:
Настроим контур скорости на симметричный оптимум:
Для уменьшения перерегулирования на вход контура скорости необходимо поставить фильтр со следующей передаточной функцией: 
Контур положения настроим на МО приняв что: 
Как в зависимости от точности выбрать 
и как наладить РС и РП.
Задача №6: Выбрать систему автоматического регулирования и параметры регуляторов для воздуходувки (D=1:2, 
).
САР воздуходувки можно реализовать (с таким диапазоном) на базе АВК (рекомендует Ключев, Терехов «Общепромышленные механизмы»).
,
, 
, 
.
- активное и индуктивное приведенные сопротивления статора;
- активное и индуктивное сопротивления ротора;
- активное и индуктивное сопротивления сглаживающего дросселя;
-активное и индуктивное сопротивления трансформатора;
|
|
|
Не компенсируемая постоянная времени: 
. Желаемая передаточная функция разомкнутого контура тока (при настройке на модульный оптимум): 
.
Передаточная функция разомкнутого контура тока: 
.
Подставляя значение желаемой передаточной функции вместо передаточной функции разомкнутой системы и выражая передаточную функцию регулятора тока из полученного уравнения получим:
;
.
Так как 
и 
зависят от скольжения, необходим регулятор с переменными параметрами 
. Можно оптимизировать контур тока при некотором одном значении S. Выбирается такое значение S, чтобы отклонение от оптимальной настройки, запас устойчивости контура не снижался. Это обеспечивается при настройке с 
, когда 
, 
. Параметры операционного усилителя определяются исходя из следующих формул: 
, 
, 
, 
. (Рисунок регулятора см. ниже)
Передаточная функция замкнутого контура тока:
;
Контур скорости настраиваем на технический оптимум:
Желаемая передаточная функция разомкнутого контура скорости (при настройке на модульный оптимум): 
.
Передаточная функция разомкнутого контура скорости: 
.
Подставляя значение желаемой передаточной функции вместо передаточной функции разомкнутой системы и выражая передаточную функцию регулятора скорости из полученного уравнения получим:
, 
, 
, 
.
При оптимизации системы АВК пренебрегаем влиянием внутренней ОС. Это возможно при большом J (Для воздуходувки J - велико).
|
|
|
