Разработка системы управления механизмом подъема мостового крана

Рисунок 12 - Переходной процесс в замкнутой системе.


Из рисунка видно, что  время переходного процесса по точке перехода кривой в трубку установившегося значения составляет 0,023 с и непревышает заданного значения в сравнении с исходными данными для проектирования, tп.п. = 0,15. Время перерегулирования составляет 30% и нее превышает заданное значение.


2.8 Расчет выпрямителя источника питания


2.8.1 Выбор схемы выпрямителя

В качестве схемы выпрямления выбираем однофазную мостовую схему со следующими параметрами:

- число фаз, m………………………………………………....……….………….2

- отношение среднего выпрямленного напряжения к напряжению во

- вторичной обмотке трансформатора, Uд/U2………………..……...………1,11

- отношение обратного напряжения на вентиле к среднему

- выпрямленному напряжению, обр/Uд………………….…………………..1,57

- отношение мощности трансформатора к

- мощности после выпрямителя, Рт/Рд………………..………...……………1,21

- коэффициент использования вентиля по току, KI………......……………..0.78

- частота пульсаций(при fсети=50Гц), fп,………………..………...…..……..100

      Для расчета необходимы следующие исходные данные:

- напряжение на выходе выпрямителя, Uд , В……...………………….……..274

- ток нагрузки выпрямителя, Iд , А…………………………....…..…………..400

 

2.8.2 Определение обратного напряжения на вентиле

                                              Uобр = 1,57·Uд, В                                (2.89)

Uобр =1,57·274=430 В


(2.90)

 
2.8.3 Определение среднего значения тока вентиля


Iв=0,5·Iд, А

Iв=0,5·400=200

2.8.3 Выбор диодов

По вычисленным Uобр и Iв и заданным температурным параметрам по справочнику выбираем вентиль: диод Д 232-200 со следующими параметрами:

- прямой постоянный ток, Iпр, А…………………...………….……………..200

- наибольшее обратное напряжение, Uобрм, В...……………...………...…1000

- падение напряжения на открытом диоде, Uпр, В………….....…………...1,45

- предельно допустимая рабочая частота, f, кГц……………......…………....0,5

- диапазон допустимых рабочих температур, Т, оС……………...……-60..+190


2.8.4 Определение дифференциального сопротивления вентиля

 


(2.91)

 
hв=1,2*        ,

 


hв=1,2·       =0,0087 Ом.


2.8.5 Сопротивление плеча моста

   (2.92)

 
hп=2·hв,Ом

hп=2·0,0087=0,0174

2.8.6 Ориентировочное значение активного сопротивления фазы выпрямителя

(2.93)

 
,

где К2 – коэффициент схемы выпрямления, К2=4;  

      Rн – сопротивление нагрузки, Rн=Uд/Iд=2,79 Ом;

      N – число стержней трансформатора, N=2;

      fc – частота сети питания, fc=50 Гц;

      Bm – максимальная индукция в стали сердечника, Bm=0,7 Тл;

2.8.7 Определение индуктивности рассеяния обмоток трансформатора при    fc=50 Гц.

                          

(2.94)

 
,Гн


где КL – коэффициент, зависящий от схемы выпрямления, КL=6,4.


2.8.8 Индуктивное сопротивление обмоток трансформатора

(2.95)

 
xT=2·p·fc·Ls, Ом

xT=2·p·50·0,807=253 Ом.


2.8.9 Расчетное выпрямленное напряжение ненагруженного выпрямителя

(2.96)

 
 


                                                         ,В

 


2.8.10 Фактическое обратное напряжение на вентиле

(2.97)

 

      

2.9 Выбор и расчет сглаживающего фильтра

 


2.9.1  Расчет коэффициента сглаживания        

                

                                                                           ,                                (2.98)

 

где , - амплитуда основной гармоники пульсаций и постоянная составляющая напряжения на входе фильтра, =183,6 В, =274 В.

, - амплитуда основной гармоники пульсаций и постоянная

составляющая напряжения на выходе фильтра,=1 В, =274 В./3/


.


2.9.2 Выбор схемы фильтра

Выбираем Г-образный LC-фильтр.

Определяем произведение Lд · С:

                                                                                     (2.99)


где mn – частота пульсаций выпрямленного напряжения, mn=100 Гц; с-1

                 


2.9.3 Определение минимального значения индуктивности дросселя, Lд.мин,Гн

                                                                          (2.100)


По расчетному значению Lд.мин выбираем стандартный дроссель фильтра ДПМ 400-1000 со следующими параметрами:

индуктивность дросселя Lд ,  Мк Гн…………..……………..……1000

номинальный постоянный ток, А……………..…………………….400


2.9.4 Расчет емкости конденсатора фильтра С, Ф


                                                          (2.101)


2.9.5 Рабочее напряжение конденсатора

Рабочее напряжение конденсатора больше значения выпрямленного напряжения

(2.102)

 


По расчетному значению С и рабочему напряжению выбираем конденсатор

К50-78-450В – 220мкФ ± 20%.


2.10 Выбор трансформатора источника питания


2.10.1 Теоретическое значение типовой мощности трансформатора


(2.103)

 
ST=KT·UН·IД ,Вт


где KT – схемный коэффициент типовой мощности трансформатора;

      UН – номинальное напряжение сети;

       IД – средний выпрямленный ток.

 

ST=1,23·220·98=26519


2.10.2 Расчетная типовая мощность трансформатора

 

(2.104)

 
РТ=Кс·Кт·Sт ,Вт


где Кс – коэффициент запаса, учитывающий возможное снижение напряжения сети.

 

РТ=1,1·1,23·26519=35880 .


По расчетному значению типовой мощности выбираем силовой трансформатор ТС-40 со следующими параметрами:

типовая номинальная мощность, Sт , кВА…………………………40

напряжение во вторичной обмотке, U2 , В………………………..208

напряжение короткого замыкания, Uкз , %…..…………………….10

 2.10.3 Действующее значение первичного тока трансформатора

(2.105)

 
,

                                      ,А

 

где Кi1 – схемный коэффициент первичного тока;

      Ктр – коэффициент трансформации трансформатора.


      

3 Описание работы системы


Регулятор предназначен для управления работой преобразователя по закону, заданному входным сигналом и защиты.

   

 3.1 Блок регулятора.


Схема электрическая принципиальная блока регулятора приведена на листе 1 графической части курсового проекта. Блок регулятора состоит из дифференциальных усилителей заданного значения частоты вращения и фактического значения частоты вращения, регулятора частоты вращения, охваченного через ограничитель импульсного тока цепью отрицательной обратной связью, регулятора тока, широтно-импульсного модулятора, генератора тактовой частоты, схемы измерения и среднеквадратичного ограничения якорного тока и схемы защиты и контроля.

Регулятор частоты вращения состоит из основных элементов DA2.3,DA4 и VT4.

Заданное значение частоты вращения двигателя (напряжение в пределах от 0 до +/-10В) поступает на ВХОД1 преобразователя и далее на дифференциальный усилитель DA2.2, коэффициент усиления которого равен 1.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6



Реклама
В соцсетях
рефераты скачать рефераты скачать рефераты скачать рефераты скачать рефераты скачать рефераты скачать рефераты скачать