Расчет и проектирование электропривода вентилятора главного проветривания ВЦД-47

Модель построена на основе библиотечных блоков программы «MATLAB», соединенных между собой | в соответствии со структурной схемой электропривода. Модель электропривода содержит следующие основные элементы:

                        задающее устройство;

                        цепь ротора исполнительно двигателя;

                        механическая часть электропривода;

                        регуляторы и усилители - формирователи сигналов обратных связей;

                        измерительная аппаратура, позволяющая контролировать изменение параметров работы электропривода.

Задающее устройство имитируется  блоками «Constant 2», «TransferFcn 1» «Saturation 1» формируется сигнал для разгона. В блоках «Step 1», «TransferFcn 2», «Saturation 2» формируется сигнал замедления скорости вращения двигателя, Step 2», «TransferFcn 3», «Saturation) 3», формируется сигнал для разгона электродвигателя.

Модель цепи ротора исполнительного  двигателя имитируется блоками  «Constant 3», «Constant 4», «Product 1», «Product 2», «Sum 7», «Gain 1». На вкладке блока «Constant 4» устанавливается значение синхронной частоты вращения двигателя. На вкладке блока «Constant 3» устанавливают значение напряжения ротора. На вкладке «Denominator» блока «TransferFсn 4» устанавливают значение соответствующее эквивалентной индуктивности цепи ротора двигателя. На вкладке блока «Gain 5» устанавливают значение коэффициента К, связывающего выпрямленный ток в цепи ритора и электромагнитный момент, развиваемый двигателем (К=88)

Механической части электропривода имитируется блоками «Sum 6», «TransferFсn 6» Product 3, Gain 2. На вкладке «Denominator» блока «TransferFсn 6»устанавливают значения 650 и 0, что соответствует моменту инерции механической части электропривода, приведенному к валу двигателя и равному 650 . На вкладке «Numerator» этого же блока устанавливают значение 1;

Модель тиристорного преобразователя имитируется блоками «Constant 1»,«TransferFcn 4», «Sum 1». В блоке «Constant 1», устанавливаем значение напряжения ротора. В качестве регуляторов скорости и тока используются блоки «TransferFcn 5» (ПИ регулятор), «Gain 3 »(П -регулятор). Блоком «TransferFcn 7» реализуется преоброзователь. Блоком «Gain 2» реализуется датчик скорости, блоком «Gain 2» реализуется датчик тока.

Значения номинальных параметров двигателя и тиристорного преобразователя, входящих в состав электропривода, приведены в табл.3.1. Управление работой электропривода ведется по цепи ротора исполнительного двигателя посредством изменения тока ротора и, соответственно электромагнитного момента исполнительного двигателя за счет введения в цепь ротора дополнительной ЭДС, направленной встречно ЭДС скольжения ротора.

 

 

 

 

 

 

Рис 16 График переходных процессов

 

Первый график- изменение заданной скорости Второй график- изменение реальной скорости Третий график- изменение момента инерции.

Данные представлены при следующих  режимах работы:

Он 10 с - происходит разгон двигателя;

10-15 с - происходит работа привода при номинальной скорости;

15-25 с - наброс нагрузки

25- 27 - работа в номинальном режиме.

27-37 сброс нагрузки.

37- происходит работа привода  при номинальной скорости

 

Анализ  переходных процессов, полученных в  результате моделирования:

Разработанный электропривод обеспечивает плавный пуск и плавное регулирование  частоты вращения в заданном диапазоне.

Изменение частоты вращения в процессе пуска и регулирования происходит в соответствии с сигналом задания с точность не ниже 5%.

 

 

Заключение

 

В представленной курсовой работе были рассмотрены 2 варианта замены штатного электропривода вентилятора главного проветривания, выполненного по схеме машинно-вентильного каскада, выбран наиболее лучший (электропривод по схеме АВК), обладающий рядом преимуществ, указанных выше. Осуществлен выбор приводного электродвигателя. Произведено моделирование электропривода. Разработана и реализована, с помощью пакета программ MATLAB, система управления электроприводом вентилятора с асинхронным двигателем с фазным ротором.

В данном случае электропривод, выполненный  по схеме АВК, является экономичным, поскольку позволяет сохранить высокий КПД двигателя, обеспечивает как двигательные, так и тормозные режимы работы, что самое главное, позволяет использовать в качестве приводного асинхронный двигатель с фазным ротором, заменяя существующую систему управления в виде машинно-вентильного каскада, обладающую рядом существенных минусов.

Внедрение данного способа регулирования  позволяет снизить энергопотребление  – уменьшить эксплуатационные затраты.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Литература

 

1. Вольдек А.И. Электрические машины; М. 1978

2.  Башарин А.В., Голубев Ф.Н., Кепперман В.Г. Примеры расчетов автоматизированного электропривода. – Л.: Энергия, 1972

3.М.П.Белов,В.А.Новиков,Л.Н.Рассудов.Автоматизированный электпропривод типовых производственных механизмов и технологических комплексов; М.: Издательский центр «Академия»,2007