Учебная работа. Проектирование самонастраивающейся системы автоматизированного электропривода

Учебная работа. Проектирование самонастраивающейся системы автоматизированного электропривода

Уфимский муниципальный авиационный технический институт

Кафедра АТП и

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту по промышленному электроприводу

Проектирование самонастраивающейся системы автоматического электропривода

Группа АТП-539

Студент Валитова Э.

эксперт Коуров Г.Н.

Принял Коуров Г.Н.

Уфа 2011

Оглавление

• Введение
• Задание на курсовой проект
• Предпроектный анализ
• Техническое задание на СНС АЭП
• Выбор электродвигателя
• Моделирование объекта управления
• Определение передаточной функции электродвигателя
• Передаточная функция тиристорного преобразователя
• Передаточная функция обмотки возбуждения
• Передаточные функции датчиков оборотной связи
• Многофункциональная схема САР
• Настройка контура тока
• Настройка контура скорости
• Настройка контура тока возбуждения
• Настройка контура ЭДС
• Настройка контура положения
• Обоснование необходимости внедрения самонастраивающейся системы
• Структурная схема СНС
• Структурная схема СНС реализованная в MAtlab
• анализ переходных функций
• Разработка схемы электронной принципной
• Заключение
• Перечень использованной литературы
• приложение

Введение
В современном автоматическом производстве электропривод играет весьма важную роль. Его одна из главных функций, выполняемых электроприводом в производстве. Электропривод — это главный конструктивный элемент металлорежущего станка.
Электропривод дозволяет отлично решать сложные и ответственные задачки, связанные с увеличением производительности, точности и автоматизации оборудования. В приводе головного движения значительную роль играют движки неизменного тока с электромагнитным возбуждением с двухзонным регулированием.
Имеющиеся системы автоматического управления характеризуются преимущественным внедрением принципов подчинённого регулирования и расширением практического внедрения адаптивного управления.
неувязка управления электроприводом в том, что на объект управления действуют значимые возмущения, которые значительно изменяют его характеристики. задачка системы управления автоматическим электроприводом заключается в компенсации возмущений и стабилизации параметров объекта управления.
В данном курсовом проекте требуется приблизить передаточную функцию объекта управления при действии на него возмущений к передаточной функции при номинальных значениях путём внедрения самонастраивающейся системы автоматического управления.
Задание на курсовой проект
Задание
Создать самонастраивающуюся систему автоматического электропривода с постоянными динамическими чертами во всём спектре конфигурации управляющих и возмущающих действий.
Начальные данные
В электроприводе употреблять движок неизменного тока с независящим возбуждением. Скорость мотора может изменяться в процессе управления от нуля до 2-ух номинальных значений. В первой зоне скорость меняется за счёт регулирования напряжения якоря, во 2-ой зоне скорость изменяется за счёт регулирования напряжения обмотки возбуждения.
Вероятные отличия напряжения промышленной сети могут составлять +10…-15 % номинального значения.
Момент перегрузки машинки может изменяться в границах от Мхх до Мн, где Мхх — момент холостого хода, Мн — номинальный момент.
момент инерции перемещающихся механических частей может изменяться в 2 раза.
Вариант 3. Номер задания 5.
Наибольшая перегрузка, создаваемая механизмом 2000 Н
Вид движения механизма поступ.
Наибольшая скорость конфигурации задающего сигнала 0.02 м/с
Малая скорость конфигурации задающего сигнала 0.002 м/с
Масса механизма 150 кг

электропривод электронная схема автоматический

Предпроектный анализ
ДПТ как объект управления при двухзонном регулировании
Электронная машинка работает в технологическом процессе, для которого нужно регулировать скорость мотора.
Регулирование угловой скорости можно производить за счёт конфигурации U, R, Ф. Регулирование сопротивления дискретно, при большенном спектре регулирования нужно огромное число сопротивлений (ступеней), что приводит к потере мощности, выделяемой в виде тепла на сопротивлениях.
В данной работе применяется двухзонное регулирование скорости вращения вала мотора. В системах двухзонного регулирования часть полного спектра регулирования до номинальной скорости обеспечивается за счёт конфигурации напряжения на якоре от нуля до номинального значения при номинальном потоке возбуждения. А регулирование в верхней части спектра при значениях скорости выше номинальной — за счёт конфигурации потока возбуждения при неизменном напряжении якоря.
Для определения входных и выходных координат и возмущающих действий, работающих на объект управления (электропривод) проведём математическое описание объекта.
где U — напряжения питания якорной обмотки мотора, В;
Се — электронная неизменная мотора;
См — механическая неизменная мотора;
Ф — электромагнитный поток возбуждения, Вб;
щ — угловая скорость вращения вала мотора, рад/с;
М — крутящий момент мотора, Нм;
R — сопротивление якорной цепи, Ом.
Уравнение механического равновесия якоря мотора:
, где

Мс — момент сопротивления, Н*м;
J — момент инерции механической части мотора, кг*м2.
Потому что момент меняется от до , то:
Уравнение электронного равновесия для якорной цепи:
,
где Е — ЭДС самоиндукции якоря, В;
Уравнение электронного равновесия для обмотки возбуждения:
где — магнитная проницаемость железа;
— магнитная неизменная;
S — площадь полюса, м2;
— число витков обмотки возбуждения;
— длина магнитной силовой полосы, м.
При изменении температуры (при нагреве электродвигателя) меняются сопротивления обмотки возбуждения и обмотки якорной цепи:
Кривая намагничивания железа носит нелинейный нрав, как следует, магнитная проницаемость железа — величина переменная:
В процессе работы ЭП меняются момент мотора из-за деяния момента сопротивления и конфигурации момента инерции.
Таковым образом, из вышесказанного следует:
Управляющие координаты:

— (при регулировании в первой зоне)

— (при регулировании во 2-ой зоне)

Возмущения:

Выходная координата: S — перемещение

На основании приведенных выше данных составим модель одномерного объекта:

Рис.1 модель электродвигателя

Для компенсации наружного возмущающего действия нужно применение замкнутой САР, а для компенсации внутреннего возмущающего действия, которые изменяют характеристики звеньев, действующие на динамику системы, нужно применить контур самонастройки, т.е. возникает необходимость сотворения адаптивной системы.

Желаемые характеристики свойства в системах стабилизации свойства именуют эталонными чертами, формирование которых осуществляется при помощи эталонной модели. Модель представляет собой техническое устройство с таковыми динамическими чертами, которые хотелось бы иметь в данной САУ. Передаточная функция образца обязана быть эквивалентна хотимой передаточной функции замкнутой САР. В качестве эталонной модели избираем апериодическое звено третьего порядка, так как оно соответствует требуемым динамическим свойствам системы.

Для того чтоб эталонная модель могла сказать системе в целом свои свойства, нужно применить СНС с ЭМ, представленную в виде:

Рис.2 Структурная схема СНС с ЭМ

Wоу (p) — передаточная функция ОУ;

Wрак (p) — передаточная функция регулятора адаптивного контура;

Wэм (p) — передаточная функция эталонной модели.

Техническое задание на СНС АЭП
Наименование устройства:
Самонастраивающаяся система автоматического электропривода с двухзонным регулированием скорости мотора неизменного тока с независящим возбуждением.
Цель проектирования:
Разработка самонастраивающейся системы автоматического электропривода с двухзонным регулированием скорости мотора неизменного тока с независящим возбуждением с постоянными динамическими чертами во всем спектре конфигурации управляющих и возмущающих действий.
Технические требования:

— скорость мотора может изменяться в процессе управления от нуля до 2-ух номинальных значений;

— может быть отклонение напряжения промышленной сети +10…-15% номинального значения;

— вероятны отличия сопротивлений обмотки якоря и обмотки возбуждения могут составлять 25%;

— момент перегрузки машинки может изменяться в границах Мхх…Мн;

— момент инерции перемещающихся механических частей может изменяться вдвое;

— точность регулирования обязана составлять 5%.

Итог проектирования

Результатом проектирования обязана являться рабочая документация, включающая:

объяснительную записку;

схему электронную принципную самонастраивающейся системы автоматического электропривода.

Выбор электродвигателя
Выбор мощности электродвигателя произведём по способу эквивалентных величин.
Мощность избираемого электродвигателя обязана удовлетворять условию:
Где: — мощность мотора
— наибольшая сила сопротивления
— наибольшая скорость перемещения механизма
— КПД редуктора
Режим работы мотора S3 — повторно краткосрочный.
Избираем движок 2ПН100LГУХЛ4, свойства которого приведены в табл.1
, ,
Таблица 1

Наименование параметра

Мощность номинальная , Вт

630

КПД, %

67

Напряжение U, В

220

Частота вращения номинальная, nном, о/мин

1060

Частота вращения мах , о/мин

2000

момент инерции ,

0,012

Число пар полюсов, 2p

2

Сопротивление якоря, , Ом

4,92

Сопротивление обмотки возбуждения, , Ом

397/114

Сопротивление дополнительных полюсов, Rдп, Ом

3,52

Индуктивность якоря, , мГн

169

ток номинальный, , А

4,27

Момент номинальный,, Нм

5,678

Масса, кг

Проверку мотора проведём по способу эквивалентных величин:

,

— эквивалентный момент,

— номинальный момент мотора.

Величину эквивалентного момента высчитывают по формуле:

— пусковой момент,

— момент торможения,

— наибольший приведённый момент,

— малый приведённый момент,

— время запуска,

— время торможения,

— коэффициент, учитывающий условия остывания,

— коэффициент, учитывающий условия остывания во время паузы.

Для данного типа мотора примем

Коэффициент можно вычислить по формуле:

Расчёт моментов запуска и торможения произведём по формулам:

Наибольший приведённый момент равен:

— передаточное отношение редуктора.

— скорость перемещения механизма,

— скорость вращения мотора.

,

Малый приведённый момент

Время запуска и торможения вычислим по формулам:

,

— приведённый суммарный момент инерции.

— момент инерции ротора мотора;

— момент инерции редуктора;

— момент инерции, приведённый к валу мотора

Режим работы механизма повторно-кратковременный, нагрузочная диаграмма приведена на рис.2:

Рис.2. Нагрузочная диаграмма механизма

Наибольший коэффициент длительности цикла .

Продолжительность цикла .

время рабочего периода

Время паузы:

Таковым образом, приобретенное
Моделирование объекта управления
Для моделирования объекта управления выберем движок неизменного тока 2ПН100LГУХЛ4, технические свойства которого приведены в таблице 1.
Технические данные тахогенератора ТС-1М

Таблица 2

Наименование параметра

Напряжение номинальное, , В

100

Частота номинальная, , о/мин

3000

Мощность номинальная, , Вт

5

Сопротивление якоря, , Ом

200

Для питания якоря выберем тиристорный преобразователь ППТР-115, его технические свойства представлены в таблице 2.

Таблица 3

Наименование параметра

Номинальное напряжение, , В

115

ток номинальный, , А

32

Ток долгий допустимый, , А

40

ток наибольший допустимый, , А

50

Мощность долгая, , КВт

7

Для питания обмотки возбуждения выберем тиристорный преобразователь ТПР9, его технические свойства представлены в таблице 3.

Таблица 4

Наименование параметра

Напряжение питания, В

380

Номинальный выпрямленный ток, А

6,3 — 50

Частота, Гц (единица частоты периодических процессов в Международной системе единиц СИ)

50

Технические данные трансформатора ТТ-6

Таблица 5

Наименование параметра

Мощность номинальная,, КВт

6

Напряжение первичной обмотки, , В

380

Напряжение вторичной обмотки, , В

104/208/416

Мощность холостого хода, , Вт

60

Мощность недлинного замыкания, , Вт

180

ток номинальный, , А

9,13

Напряжение недлинного замыкания, , %

10

Определение передаточной функции электродвигателя
Передаточная функция электронной части мотора
Определим постоянную времени ТЯЦ
— индуктивность якорной цепи
— полное сопротивление якорной цепи
— приведенная индуктивность трансформатора
— индуктивно
сть якоря мотора
Приведенная индуктивность обмотки трансформатора:
— полное приведенное сопротивление обмоток трансформатора
— приведенное активное сопротивление трансформатора
— напряжение недлинного замыкания
— номинальное напряжение вторичной обмотки
— номинальная мощность трансформатора
— мощность при маленьком замыкании
,
— угловая частота питающей сети,

— динамическое сопротивление тиристора
— коммутационное сопротивление тиристора
— сопротивление якоря мотора
— сопротивление якорной обмотки
— сопротивление щеточного контакта
где — классификационное падение напряжения на тиристоре (зависимо от типа тиристоров оно находится в границах 0,5-1,5 В);
— среднее части мотора равна
Передаточная функция механической части мотора
Передаточная функция тиристорного преобразователя
Передаточная функция тиристорного моста вкупе с системой импульсно-фазового управления СИФУ, как правило, апроксимируется апериодическим звеном первого порядка с неизменной времени Ттп, в границах от 0,006 до 0,01с, что обосновано дискретностью подачи отпирающих импульсов и индивидуальностью работы управляемого тиристорного выпрямителя (тиристорного преобразователя)
,
где — выходное напряжение тиристорного преобразователя;
— напряжение, подаваемое на вход СИФУ тиристорного преобразователя;
— коэффициент передачи тиристорного преобразователя, который не является неизменной величиной и меняется зависимо от величины управляющего напряжения.
Возмущающим действием для тиристорного преобразователя является изменение напряжения питающей сети переменного тока.
Преобразователь обеспечивает регулирование напряжения на ДПТ за счет конфигурации среднего значения ЭДС преобразователя. Это достигается в свою очередь, за счет регулирования угла управления тиристоров б, представляющего из себя угол задержки открытия тиристоров относительно момента их естественного открытия.
Когда б=0, т.е. тиристоры получают импульсы управления от СИФУ в момент их естественного открытия, преобразователь производит двухполупериодное выпрямление и к ДПТ прикладывается полное напряжение. Если сейчас при помощи СИФУ производить подачу импульсов управления не в момент естественного открытия тиристоров, а со сдвигом на угол б?0, то ЭДС преобразователя снизится, и этому случаю будет соответствовать уже наименьшее среднее напряжение, подводимое к ДПТ.
Зависимость среднего значения ЭДС преобразователя от угла управления тиристорами имеет вид:
— действительное выходное напряжение на тиристоре
— действительное Передаточная функция обмотки возбуждения

Передаточную функцию обмотки возбуждения рассчитаем аналогично передаточной функции якорной цепи.

ток обмотки возбуждения:

Номинальный магнитный поток:

,

где — магнитная индукция при номинальном токе возбуждения (для ДПТ с НВ ).

— площадь, пронизанная магнитным потоком

,

где — число пар полюсов

Для ДПТ 2ПН100LГУХЛ4

Передаточные функции датчиков оборотной связи
Передаточная функция датчика тока якоря
С учетом того, что номинальный ток мотора равен 4,27 А, а в оборотную связь на сумматор нужно подать напряжение управления 10 В, получим:
Передаточная функция тахогенератора
Тахогенератор представляет собой безинерционное звено с передаточной функцией
Передаточная функция датчика положения
Примем спектр регулирования S=0,8 м. С учетом того, что в оборотную связь на сумматор нужно подать напряжение управления 10В, получим:
Передаточная функция датчика тока возбуждения
С учетом того, что номинальный ток возбуждения равен , а в оборотную связь на сумматор нужно подать напряжение управления 10В, получим:
Передаточная функция датчика ЭДС
С учетом того, что номинальная ЭДС равна , а в оборотную связь на сумматор нужно подать напряжение управления 10В, получим:
Многофункциональная схема САР
Для определения структуры САР нужно найти, какие многофункциональные блоки должны находиться в системе для реализации намеченных целей.
Многофункциональная схема дозволяет довольно много найти, как проходят по схеме силовые сигналы и сигналы управления. По многофункциональной схеме определяются блоки, которые нужно употреблять при составлении структурной схемы САР.
Рис.4. Многофункциональная схема СНС
РТ — регулятор тока;
РС — регулятор скорости;
ТПЯкоря — тиристорный преобразователь якорной цепи;
ТПОВ — тиристорный преобразователь цепи возбуждения;
ЭМ — эталонная модель объекта управления;
РАК — регулятор адаптивного контура;
ОВ — обмотка возбуждения;
ДТ — датчик тока;
ДС — датчик скорости;
ДП — датчик положения;
В процессе управления ЭП нужно, чтоб выходная координата лучшим образом выслеживала изменение входной. При синтезе САР тока якоря, скорости и положения воспользуемся способом подчинённого регулирования, когда любому регулируемому параметру соответствует собственный регулятор, а задающий сигнал всякого следующего регулируемого параметра соответствует выходу предшествующего регулятора. Данная система дозволяет настраивать любой параметр раздельно, начиная с внутреннего и созодать это независимо от опции наружного параметра. В таковых системах просто осуществляется ограничение значений характеристик путём ограничения выходного сигнала предшествующего параметра. к примеру при продолжительном превышении тока якоря собственного номинального значения происходит перегрев мотора, повреждение изоляции проводов и куцее замыкание.
Настройка контура тока
Настройку контура обычно создают так, чтоб получить на техническом уровне лучший переходной процесс (настройка на технический оптимум). Это таковой процесс, при котором время t конфигурации регулируемой величины от 0 до установившегося значения было бы мало вероятным при перерегулировании .
нрав переходного процесса замкнутой системы определяется соотношением неизменных времени системы, и хорошему переходному процессу соответствует среднее соотношение неизменных времени. Данная начальная система обычно не владеет хорошим соотношением неизменных времени, потому, используя корректировку, необходимо изменять неизменные времени системы.
Контур тока имеет вид:
Рис.5. Контур тока
График конфигурации тока якоря при подаче управляющего действия от Uз=10В и подаче возмущений в виде скачка напряжения сети на 25% и скачка сопротивления цепи якоря на 2с без регулятора:
Рис.6. График переходного процесса тока якоря без регулятора
Система имеет огромную статическую ошибку. Установившееся тока .
Используем ПИ — регулятор с передаточной функцией:
Тогда передаточная функция разомкнутого контура тока равна
С целью компенсации большенный неизменной времени контура примем (нужную форсировку для данной нам компенсации будет создавать регулятор, воздействуя на преобразователь). Тогда передаточная функция разомкнутого контура равна
а передаточная функция замкнутого контура равна
т.е. замкнутый контур представляет собой систему второго порядка.
Для того чтоб получить в данной нам системе лучший переходный процесс, необходимо, чтоб коэффициент затухания был равен . Это условие будет выполнено, если коэффициент при р в характеристическом уравнении системы будет равен
Откуда
Вид:
Переходный процесс воспримет вид:
Рис.7. График переходного процесса тока с регулятором
Из графика видно, что при действии возмущений система ворачивается в установившееся состояние
Перерегулирование 5,5%
Время переходного процесса 0,12 с
Установившееся Настройка контура скорости
Контур скорости предназначен для стабилизации скорости мотора на данном уровне. Контур содержит в себе регулятор скорости (РС) и датчик скорости (ДС). На РС поступают управляющие импульсы с наружного контура и ДС. Предполагается, что цепи РС защищены от протекания неприемлимо огромного тока.
Контур скорости имеет вид:
Рис.8. Структурная схема регулятора скорости
Переходный процесс скорости при управляющем действии в форме единичного скачка, без регулятора скорости:
Рис.9. График переходного процесса скорости без регулятора
Система имеет огромную статическую ошибку. время переходного процесса равно 1,5 с, коэффициент перерегулирования равен нулю
Применим ПИ-регулятор.
Передаточная функция ПИ — регулятора имеет вид:
Где

Рис.10. График переходного процесса скорости с регулятором
Но при таком регуляторе при скачке входного сигнала перерегулирование составит 44% Перерегулирование уменьшают установкой на входе инерционного звена (фильтра) с передаточной функцией:
Рис.11. График переходного процесса скорости с регулятором и фильтром
Перерегулирование
время переходного процесса 0,22 с
Установившееся значение
Настройка контура тока возбуждения
Контур тока имеет вид:
Рис.12. Структурная схема контура потока
Переходный процесс контура тока возбуждения при подаче возмущения на 2 с:
Рис.13. График переходного процесса контура тока без регулятора
Статическая ошибка составляет 22%.
В согласовании со структурной схемой передаточная функция тиристорного преобразователя и цепи обмотки возбуждения мотора равна:
Используем ПИ-регулятор с передаточной функцией
Тогда передаточная функция разомкнутого контура тока
С целью компенсации большенный неизменной времени контура примем . Тогда
Передаточная функция регулятора потока воспримет вид:
Переходной процесс контура тока возбуждения с регулятором:
Рис.14. График переходного процесса контура тока с регулятором
Как видно из графика, приобретенная САР компенсирует действие возмущения и выравнивает значение потока возбуждения.
Перерегулирование
время переходного процесса 0,6 с
Установившееся значение
Настройка контура ЭДС
В замкнутой системе регулирования скорости переход от режима регулирования потоком возбуждения обеспечивается за счет того, что на скоростях выше главный при помощи специального регулятора, воздействующего на цепь возбуждения, поддерживается равенство ЭДС мотора номинальному значению. Так как ЭДС мотора есть в критериях, когда , а больше номинальной, сигнал ДЭ станет больше сигнала задания ЭДС, РЭ сойдет с ограничения и будет задавать поток меньше номинального.
Переходный процесс скорректированной системы:
Рис.16. График переходного процесса контура ЭДС с регулятором
Перерегулирование .
время переходного процесса 0,6 с
Установившееся значение
Настройка контура положения
системы регулирования положения являются, обычно, нелинейными системами, потому что работают в режиме ограничения координат движения. Зависимо от режима работы механизма и характеристик привода регулятор положения быть может линейным либо нелинейным, регулирование — статическим либо астатическим.
Контур положения:

Рис.17. Структурная схема контура положения
Коэффициент передачи линейного регулятора положения КРП=15
Переходный процесс
Рис.18. График переходного процесса контура положения с регулятором
Перерегулирование
время переходного процесса 1,1 с
Установившееся значение
Обоснование необходимости внедрения самонастраивающейся системы
При действии обозначенных выше возмущений меняется коэффициент передачи разомкнутой системы. В процессе регулирования статической точности достигают выбором малого значения Крс не ниже расчетного, но динамические характеристики САР стабилизировать таковым образом не удаётся и потому нереально получить свойство переходных действий, обозначенное в техническом задании. Для компенсации деяния параметрических возмущений нужно применение адаптивного регулятора, который будет подстраивать коэффициент усиления разомкнутой системы. В СУ АЭП достижение требуемого свойства осуществляется при помощи эталонной модели (ЭМ) объекта управления, которая создается на базе заблаговременно известной инфы о объекте и врубается в адаптивную систему управления. ЭМ делает функции корректирующего устройства, по сигналам которого устройство управления изменяет свойства системы необходимым образом. В данной работе речь идет о настройке скорости вращения вала на нужную величину, таковым образом, обеспечивая всепостоянство свойства АЭП в динамических режимах. При отклонении выходной координаты от хотимого значения, УУ производит соответственный сигнал, который компенсирует ошибку (разность хотимого и текущего значения скорости ). На выходе РАК вырабатывается соответственное управляющее действие (), которое сравнивается с данным управляющим действием (), таковым образом, осуществляется настройка системы.
На вход главный системы и эталонной модели подаётся однообразное задающее действие. Сигнал с выхода системы через оборотную связь и сигнал модели подаются в регулятор основного контура. Он меняет характеристики подкорректирующих устройств так, чтоб рассогласование было как можно меньше.
В качестве эталонной модели примем модель, реализующую хотимое изменение выходной координаты. Выберем осциллирующее звено c характеристическим уравнением второго порядка, настроенное на технический оптимум:
Реализация регулятора адаптивного контура
Разработка схемы электронной принципной
Датчик тока якорной цепи
В качестве датчика тока избираем шунтовое сопротивление со обычным падением напряжения на нем . При всем этом передаточную функцию датчика тока можно представить в виде
Сигнал с датчика тока нужно подать на сумматор, выполненный на операционном усилителе. Передаточная функция согласующего устройства равна
Рис.35 датчик тока якорной цепи
В качестве элемента гальванической развязки принимаем АОД130А. Выходное напряжение при входном токе 7.5 мА 10 В. При токе Iн на выходе датчика обязано быть напряжение 10 В.
Рассчитаем элементы датчика:
R27=R57=0,3 кОм,
R26=R27*K1=0,3*103*133=39,9 кОм, по ряду Е-24 принимаем
R26=39 кОм,
R25=1,3*133/66,67=2,7 кОм
R24=R23=1,8 кОм

Датчик скорости. В качестве датчика скорости используем тахогенератор, который можно представить в виде безынерционного линейного элемента. Тахогенератор обеспечивает гальваническую развязку
Рис.36.
R41=0,75 кОм,
R42=6,8 кОм
Датчик тока возбуждения
Рис.37.
В качестве элемента гальванической развязки принимаем АОД130А. Выходное напряжение при входном токе 7.5 мА 10 В. При токе Iн на выходе датчика обязано быть напряжение 10 В.
Рассчитаем элементы датчика:

R30=R58=0.1 кОм,
R31=R30*K1=0.1*103*133=13 кОм,
R32=1,3*133/66,67=2.7 кОм
Примем R33=0,2 кОм, R28=0,1 кОм.
Датчик ЭДС
Потому что E=U—IЯ*RЯ, то ДЭ содержит в себе датчик напряжения и элемент, реализующий функцию I*R. I снимается с датчика тока.Т. e. ДЭ представляет собой суммирующий усилитель, на один вход которого подается напряжение с датчика напряжения, а на 2-ой — напряжение с датчика тока якоря.
Рис.38. Датчик напряжения

Датчик напряжения должен возвращать 10В при напряжении в цепи якоря 220 В.

Принимаем R35=0,68 кОм.

R34=15 кОм

При щ<щН ток возбуждения мотора поддерживается равным номинальному. Когда щ?щН и достигается предстоящее повышение скорости происходит за счет ослабления потока возбуждения при условии .

Рис.39. Датчик ЭДС

R38=R39=1,5 кОм,

R40=R38*UH/RЯ*IH=10 кОм,

R36=R37=1,8 кОм

Регулятор тока якоря

Рис.40. Регулятор тока якоря

Т=R3*C1

С=10 мкФ;

R3=0.022/10-5=2,2 кОм

R1=R2=R3/0, 197=11 кОм

Регулятор скорости

Рис.41. Регулятор скорости

, Т=R6*C2,С2=10 мкФ;

R6=0,064/10-5=6,4 кОм принимаем R6=6,8 кОм

R4=R5=R6/0,09=75 кОм

Регулятор положения

Рис.42. Регулятор положения

R7=R8=100 кОм;

R9=Kрп*R7=500 кОм. принимаем по ряду Е-24 R9=510 кОм

Регулятор тока возбуждения

Рис.43. Регулятор тока возбуждения

Т=R12*C3

С3=10 мкФ;

R12=0.1/10-5=1кОм;

R10=R11=R12/0,009=111,1 кОм; принимаем R10=R11=110 кОм

Регулятор ЭДС

Рис.44. Регулятор ЭДС

Т=R15*C4

С4=10 мкФ; R15=0.09/10-5=9,1 кОм; R13=R14=R15/0.2=45,5 кОм.

=47 кОм

Эталонная модель

Рис.45. Эталонная модель

В качестве эталонной модели примем модель, реализующую хотимое изменение выходной координаты:

R16=R17=13 кОм,

Т2=R17*R19*C6*C5=0,002,R19=13 кОм,

C6*C5=11,8*10-12,C5=C6=3,44 мкФ

R18=9 кОм, принимаем по обычному ряду Е24 R18=9,1 кОм

Регулятор адаптивного контура

Рис.46. Регулятор адаптивного контура

R20=2 кОм,

С7=1,5 мкФ,

R21=6.2 кОм,

R22=20 кОм

Заключение
В итоге выполнения данной курсовой работы была разработана самонастраивающаяся система автоматического электропривода в критериях двухзонного регулирования скорости при действии на систему возмущений. В процессе выполнения работы были разработаны схемы: многофункциональная, электронная принципная, структурная. Произведен анализ и синтез САР АЭП, результатом которого является вывод о том, что система удовлетворяет данным показателям свойства:
система владеет требуемой устойчивостью (нрав переходных действий апериодический);
выравнивает свойства системы при действии различного рода возмущений;
наибольшее отклонение графика кривой переходного процесса выходной координаты системы электропривода от данной скорости мотора составляет не наиболее 5% текущего значения.
динамическая ошибка разработанной системы не превосходит заданную на всем спектре регулирования.
Спроектированная система удовлетворяет всем поставленным требованиям.
Перечень использованной литературы

1.

Методические указания к курсовой работе по дисциплине «Промышленный электропривод”/ Коуров Г.Н., Зориктуев В.Ц. — Уфимск. Гос. Авиац. Техн. Ун-т: — Уфа, 2002. — 15с

2. Общий курс электропривода/ Чиликин М.Г., Сандлер А.С. — М.: Энергоиздат, 1981. — 576 с

3. Справочник по электронным машинкам: В 2 т. / Под общ. ред. И.П. Копылова и Б.К. Клокова. Т.1. — М.: Энергоатомиздат, 1988. — 456с.

4. Усатенко С.Т., Каченюк Т.К., Терехова М.В. Выполнение электронных схем по ЕСКД: Справочник. — 2-е изд. — М.: Издательство эталонов, 1992.

5. Башарин А.В., Новиков В.А., Соколовский Г.Г. Управление электроприводами: Учебное пособие для ВУЗов. — Л.: Энергоиздат, 1982.

]]>