Расчет автоматизированного электропривода продольно-строгального станка

 

.       (4. 33)

установить блок деления на ψ2 , как показано на рис.4.3.

Для обеспечения астатизма контура скорости определим передаточную функцию регулятора скорости из условия симметричного оптимума, учитывая наличие блока деления

 

.     (4. 34)

 

Для получения требуемых динамических показателей необходимо вначале подать ступенчатое задающее воздействие uзп на вход контура потокосцепления. Затем, по истечении времени регулирования потока, на вход контура скорости должно быть подано линейно возрастающее до требуемой величины задание скорости uзс, обеспечивающее ограничение ускорения при разгоне.

 

 

5.РАЗРАБОТКА  ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ДЛЯ  КОМПЬЮТЕРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО  ЭЛЕКТРОПРИВОДА

 

 

Коэффициент обратной связи по потокосцеплению определяется из формулы

,     (5.1)

 

где Uз.макс– напряжение задания, максимальная величина равна 10В,

       ψ2макс – максимальное значение потокосцепления ротора, которое можно определить из формулы (5.2)

 

 Вб,         (5.2)

 

тогда значение коэффициента обратной связи равно

.

Коэффициент обратной связи по току определяется по формуле

 

,         (5.3)

 

где Uз.макс– напряжение задания, максимальная величина равна 10В,

      Iмакс – максимальный ток, равен 1,5Iном ;

    

.

Коэффициент обратной связи по скорости определяется

 

.                                         (5.4)

 

где ωм.макс – максимальная частота вращения механизма:

                                  (5.5)

тогда:

Подставляя  параметры асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором, полученные в пункте 4.1, а также параметры механической части электропривода, полученные в пункте 1.4, в формулы (4.18), (4.24), (4.25), (4.27), (4.30), (4.31) и (4.34) соответственно получим следующие выражения:

,

,

,

,

.

Подставляя оставшиеся значения в блоки структурной схемы, представленной на рис.4.3, получим модель, которую можно составить в системе Matlab при помощи блоков библиотеки Simulink.

В качестве блоков для моделирования используются непрерывные элементы, поскольку частоты современных контроллеров достаточно высоки, чтобы принять дискретный сигнал непрерывным. Данная схема представлена в приложении.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. АНАЛИЗ ДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЭЛЕКТРОПРИВОДА

 

Произведем моделирование работы привода: разгон до пониженной скорости.

В результате моделирования получили графики переходных процессов основных величин: сигналы тока, потокосцепления, момента, которые представлены на рисунках 6.1 – 6.4.

Рисунок 6.1. Момент двигателя.

 

 

 

Рисунок 6.2. Потокосцепление.

 

Рисунок 6.2. Ток ix.

 

 

 

 

Рисунок 6.4. Ток iy.

 

По результатам моделирования получили:

1. перерегулирование по потокосцеплению:

2. перерегулирование по положению:
3. статическая ошибка по скорости равна нулю;
4. статическая ошибка по положению равна нулю.

 

 

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

Согласно заданию на курсовой проект мы осуществили замену электропривода переменного тока с механической коробкой передач главного движения продольно-строгалного на электропривод переменного тока.

 В процессе замены электропривода  мы показали преимущества, какие  получит наш механизм при внедрении  асинхронного привода со скалярным  управлением, осуществили расчет  двигателя необходимого для привода  главного движения. Для того чтобы  осуществить анализ переходных процессов, на основании математических уравнений, описывающих асинхронный электропривод, в “Matlab simulink” собрали модель электропривода.

Исходя из динамических характеристик и ряда преимуществ асинхронного электропривода с ПЧ над просто ЭП с АД, можно сделать вывод, что асинхронный привод при векторном управлении будет работать эффективно, и надежно, а следовательно замена на данный электропривод оправдана.

 

 

 

 

 

 

ПЕРЕЧЕНЬ ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

 

1.  Фираго Б.И., Павлячик Л.Б. Регулируемые электроприводы переменного тока. – Мн: «Техноперспектива», 2006.- 362с.

2.   Фираго Б.И., Павлячик Л.Б. Теория электропривода: Учебное пособие для вузов. – Мн: «Техноперспектива», 2004.- 527с.

3. Справочник по электрическим машинам: В 2т. / Под общ. ред. И.П. Копылова и Б.К. Клюкова. Т.1. - М.: Энергоатомиздат, 1988 – 456 с.: ил.
4. Башарин А. В., Новиков В. А., Соколовский Г.Г. Управление электроприводами: Учебное пособие для вузов. – Л.: Энергоиздат. Ленингр. отд-ние, 1982. – 392 с., ил.
5. Анхимюк В. Л., Опейко О. Ф., Михеев Н. Н. Теория автоматического управления. – Мн.: Дизайн ПРО, 2000. – 352 с.: ил.
6. Асинхронные двигатели серии 4А: Справочник А.Е. Кравчик, М.М. Шлаф, В.И. Афонин, Е.А. Соболевская. – М.: Энергоиздат. 1982. – 504 с., ил.
7. Фираго Б.И. Учебно-метод. пособие к курсовому проектированию по теории электропривода для студ. Спец. 21.05. – Мн.: БГПА, 1993. – 127 с.