Проектирование регуляторов на основании разработанных математических моделей и требований к автоматизированному электроприводу
Учитывая, что насосная установка работает с постоянной нагрузкой, применим в нашей системе скалярное частотное управление по закону ψ1 = constсIRкоспенсацией.
При скалярном частотном управлении скорость АД регулируется за счет изменения частоты и амплитуды напряжения. Все законы скалярного управления обеспечивают достижение требуемых статических характеристик и используются в электроприводе со "спокойной" нагрузкой.
Функциональная схема такого частотного управления может быть представлена в следующем виде:
Рисунок 5.6 – Функциональная схема асинхронного электропривод при частотном управлении по закону ψ1 = constсIRкоспенсацией.
На схеме введены следующие обозначения:
ЗИ – задатчик интенсивности;
РЧ – регулятор частоты;
РН – регулятор напряжения;
ПЧ – преобразователь частоты;
АД – асинхронный двигатель;
ДТ – датчик тока;
ФП – функциональный преобразователь;
UЗС– напряжение задания скорости;
UЗЧ– напряжение задания частоты;
f – заданная частота;
U– заданное напряжение.
Согласно подпункту 5.2, в электроприводе турбомеханизма будем использовать ПИ-регулятор давления, имеющий следующую передаточную функцию:
(5.61)
где
(5.62)
Постоянная интегрирования регулятора давления:
(5.63)
где
(5.64)
(5.65)
.
Передаточная функция регулятора:
(5.66)
Коэффициент будет рассчитан по следующей формуле:
(5.67)
Функциональный преобразователь представлен коэффициентом ke и определяется из выражения:
(5.68)
Рассчитав все параметры системы, можно изобразить их, подставляя в структурную схему электропривода со стабилизацией напора на следующем рисунке:
Рисунок 5.7 - Структурная схема электропривода с рассчитанными параметрами системы
-
Содержание
- Введение
- Анализ технологического процесса промышленной установки и формулирование требований к автоматизированному электроприводу
- Описание промышленной установки.
- Анализ технологического процесса промышленной установки и выбор управляемых координат электропривода.
- Формулирование требований к автоматизированному электроприводу.
- Проектирование функциональной схемы автоматизированного электропривода
- Обзор систем электропривода, применяемых в промышленной установке.
- Выбор рациональной системы электропривода.
- Проектирование функциональной схемы автоматизированного электропривода.
- Выбор электродвигателя
- Анализ кинематической схемы механизма и определение ее параметров. Составление математической модели механической части электропривода и определение ее параметров.
- Предварительный выбор двигателя по мощности.
- Проверка выбранного электродвигателя по нагреву и перегрузочной способности.
- Проектирование преобразователя электрической энергии
- Определение возможных вариантов и обоснование выбора вида преобразователя электрической энергии.
- Расчет параметров и выбор электрических аппаратов силовой цепи: входного и выходного фильтров, тормозного резистора.
- Проектирование системы автоматического управления
- Выбор датчиков для измерения управляемых координат электропривода
- Составление математических моделей (уравнений, структурных схем) объекта управления, датчиков и исполнительного устройства
- Расчет параметров объекта управления, датчиков и исполнительного устройства.
- Проектирование регуляторов на основании разработанных математических моделей и требований к автоматизированному электроприводу
- Расчет и анализ динамических и статических характеристик автоматизированного электропривода
- Разработка компьютерной (имитационной) модели автоматизированного электропривода.
- Расчет переходных процессов и определение показателей качества.
- Окончательная проверка правильности выбора двигателя
- Построение точной нагрузочной диаграммы электропривода за цикл работы автоматизированного электропривода.
- Проверка электродвигателя по нагреву и перегрузочной способности электропривода по точной нагрузочной диаграмме.
- Проектирование системы автоматизации промышленной установки на основе программируемого контроллера
- Формализация условий работы промышленной установки.
- Разработка алгоритма и программы управления.
- Проектирование функциональной схемы системы автоматизации.
- Выбор аппаратов системы автоматизации.
- 8.4 Выбор аппаратов системы автоматизации
- Проектирование схемы электрической соединений системы автоматизации.
- Полное описание функционирования системы автоматизации.
- Проектирование схемы электроснабжения и электрической защиты промышленной установки
- Выбор аппаратов, проводов и кабелей.
- Проектирование схемы электрической принципиальной автоматизированного электропривода
- Составление перечня элементов электрооборудования промышленной установки.
- Полное описание функционирования схемы электрической принципиальной автоматизированного электропривода.
- Охрана труда
- Меры безопасности при обслуживании электродвигателей насосной станции
- Пожарная безопасность
- Экономическое обоснование технических решений.