В.А. Соловьев Системы управления электроприводами Лекции по СУЭП / Задачи по СУЭП

Задачи по СУЭП

Задача № 6

Для замкнутой системы стабилизации скорости с раздельными отсечками по скорости и току построить статические характеристики системы для 2-х значений задающего воздействия и .

Двигатель ПБСТ-22; =0,4 кВт; =70,5%; =220 В; =2,4 А.

Коэффициенты передачи:

суммирующего усилителя =10;

преобразователя =23;

датчика скорости =0,096 Вс;

датчика тока =2,08 Ом;

напряжение пробоя стабилитрона =7 В; =8 В.

Задача № 2

Для замкнутой системы, функциональная схема которой приведена на рисунке, построить статические характеристики для 2-х значений управляющего сигнала .

Данные элементов системы (связь по току отрицательная):

Двигатель ДП-42; =26 кВт; =650 об/мин; =91,6%; =220 В; =91,6 А.

Коэффициенты передачи:

суммирующего усилителя =10;

преобразователя =23;

датчика напряжения =0,043;

датчика тока =0,07 Ом;

напряжение сравнения =8 В;

=8 В; =10 В.

Задача № 17

Для системы стабилизации скорости с отрицательной обратной связью по скорости и положительной по току (см. функциональную схему) построить статические характеристики системы для 2-х значений задающего сигнала.

Исходные данные для расчёта

Двигатель ПБСТ-22; =0,4 кВт; =1000 об/мин; =70,5%; =220 В; =2,4 А.

Коэффициенты передачи:

суммирующих усилителей =5; =0,8; =10 В; =8 В;

преобразователя =23;

датчика тока =2,08 Ом;

датчика скорости =0,096 Вс;

=10 В; =3 В.

Задача № 12

Для системы стабилизации скорости с отрицательной обратной связью по напряжению и задержанной обратной связью по току определить напряжения сравнения в цепи обратной связи по току и значение коэффициента обратной связи по току для нижеприведённых параметров системы:

Двигатель ДП-42; =26 кВт; =650 об/мин; =91,8%; =220 В; =142 А.

Коэффициенты передачи:

суммирующего усилителя =10;

преобразователя =23;

датчика напряжения =0,043;

напряжение задания =10 В;

ток стопорения =280 А; =224 А.

Задача № 8

Для системы стабилизации скорости с отрицательной обратной связью по ЭДС и положительной обратной связью по току (см. функциональную схему) построить статические характеристики системы для 2-х значений задающего напряжения.

Исходные данные для расчёта

Двигатель П111; =102 кВт; =1450 об/мин; =90,5%; =220 В; =463 А.

Коэффициенты передачи:

суммирующего усилителя =10;

преобразователя =23;

датчика тока =0,022 Ом;

=9,1 кОм; =2,01 кОм; =0,005 Ом.

напряжения задания =8 В; =4 В.

Задача № 19

Для системы стабилизации скорости, построенной по принципу ИТ-Д (см. функциональную схему), рассчитать и построить механические характеристики для двух значений задающего сигнала.

Обратные связи:

по скорости отрицательная;

по току возбуждения положительная;

параметры обмоток управления ОУ1 и ОУ2 одинаковы.

Двигатель ДП-42; =26 кВт; =91,8%; =220 В; =142 А; =67,5 с^-1; =2,4 А; =220 В.

Коэффициенты передачи:

суммирующего усилителя =24;

датчика тока =0,04;

=0,0015;

датчика скорости =0,15 Вс;

напряжения задания =6 В; =3 В.

, Р=4; Т=342 вит.; а=1.

Задача № 16

Для замкнутой системы регулирования с АВК (см. функциональную схему), рассчитать и построить статические характеристики для двух значений сигнала управления .

Данные элементов системы (связь по току положительная):

Двигатель МТ73-10-42; =125 кВт; =380 В; =60 1/с; =0,015 Ом; =0,073 Ом; =442 В; =0,034 Ом; =0,098 Ом; =0,01; =0; =175 А; =3,4; =10 В.

Коэффициент обратной связи по скорости =0,15 Вс;

коэффициент обратной связи по току =; =10 В.

Коэффициент усиления суммирующего усилителя принять равным 10;

=10 В; =1 В.

Задача № 3

Для замкнутой системы стабилизации скорости с отрицательной обратной связью по ЭДС и положительной обратной связью по току определить значение коэффициентов передачи обратных связей и , чтобы статизм замкнутой системы в диапазоне регулирования D=100 не превышал значения =0,02.

Двигатель П111; =102 кВт; =1450 об/мин; =90,5%; =220 В; =463 А.

Коэффициенты передачи:

суммирующего усилителя =10;

преобразователя =23;

сопротивление дополнительных полюсов =0,005 Ом.

напряжение задания =10 В.

Задача № 11

Для замкнутой системы стабилизации скорости с отрицательной обратной связью по скорости и задержанной по току определить напряжение сравнения в цепи обратной связи по току и значение коэффициента передачи этой обратной связи для нижеприведённых параметров системы:

Двигатель П143-4К; =200 кВт; =400 об/мин; =91,6%; =440 В; =497 А.

Коэффициенты передачи:

суммирующего усилителя =10;

преобразователя =46;

датчика скорости =0,24 Вс;

напряжение задания =8 В.

ток стопорения =994 А; =800 А.

Задача № 24

Определить в общем виде (вывести выражение) на сколько меняется точность остановки электропривода перемещения транспортной тележки при позиционировании по дискретным датчикам, если настройку системы регулирования скорости электропривода сменить с симметричного на модульный оптимум.

Принять момент статический равный моменту тормозному.

Задача № 9

Составить релейно-контакторную схему управления электроприводом, работающим в повторно-кратковременном режиме и реализующим следующую тахограмму:

Двигатель переменного тока, число ступеней пуска m=3, пуск в функции скорости, торможение противовключением в функции времени.

Управление от кнопочного поста.

Задача № 7

Составить релейно-контакторную схему управления электроприводом, работающим в повторно-кратковременном режиме и реализующим ниже приведенную тахограмму:

Двигатель постоянного тока, число ступеней пуска m=3, пуск в функции скорости, торможение противовключением в функции времени.

Управление от кнопочного поста.

Задача № 5

Составить схему управления электроприводом, работающим в повторно-кратковременном режиме, реализующим ниже приведенную тахограмму на бесконтактных элементах типа ИЛИ-НЕ:

Двигатель переменного тока, число ступеней пуска m=3, пуск в функции времени, торможение динамическое в функции скорости.

Управление от кнопочного поста.

Задача 2.1

Для замкнутой системы стабилизации скорости с отрицательной обратной связью по скорости, построенной на базе ТРН –АД определить требуемый коэффициент суммирующего усилителя, который обеспечивал бы статизм замкнутой системы на уровне δ =0,03 при заданном диапазоне регулирования скорости в системе D =10.

Данные двигателя : Р_2н=90 кВт; U_1л = 380 В; cos_н = 0,9; I_1н = 162,9 А; o = 157 1/c; М_н = 581,8 Н м; М_к = 1338 Н м; S_н = 0,013; S_к = 0,095; J=1,2 кг м2; х_ = 6,75 Ом; х₁ = 0,125 Ом; R₁ = 0,032 Ом; х_2' = 0,16 Ом; R_2' = 0,019 Ом; х_к = 0,2 Ом; регулировочные характеристики ТРН приведены на рис.

Задача 2.2 Для двух контурной системы регулирования скорости, реализованной на базе ТРН-АД и приведенной на рис., определить параметры регуляторов момента и скорости и найти статическую просадку скорости при изменении момента нагрузки от 0 до 0,5М_н .

При расчете принять коэффициенты затухания свободной составляющей момента двигателя γ₁= 0,01; γ₂= 0,6, К_п=15, К_м= 2,3 Нм/В, К_ом= 0,0125В/Нм, J = 1,2 кгм², К_с=0,064 Вс.

Задача 2.3 Для замкнутой системы регулирования скорости с импульсным регулятором сопротивления ротора, рассчитать статические характеристики на участке стабилизации скорости. В системе использован двигатель с фазным ротором типа MTF 111- 6 cо следующими характеристиками: Р_н=3,5 кВт; ω_н= 94 1/c; I_1н= 9,3 А; I_2н= 13,5 A; R₁=2,8 Ом; х₁=1,67 Ом; Е_2н=177 В; R₂=0,725 Ом; х₂=0,595 Ом; К_с=2,02; ω_о=105 1/c. Момент холостого хода привода составляет 0,2 М_н. При выборе R_доб считать, что привод должен обеспечивать пусковой момент на нижней искусственной характеристике, равный моменту холостого хода М_хх.

Задача 2.4 Для замкнутой системы регулирования с АВК (см. функциональную схему), рассчитать и построить статические характеристики для двух значений сигнала управления .

Данные элементов системы (связь по току положительная):

Двигатель МТ73-10-42; =125 кВт; =380 В; =60 1/с; =0,015 Ом; =0,073 Ом; =442 В; =0,034 Ом; =0,098 Ом; =0,01; =0; =175 А; =3,4; =10 В.

Коэффициент обратной связи по скорости =0,15 Вс;

коэффициент обратной связи по току =; =10 В.

Коэффициент усиления суммирующего усилителя принять равным 10;

=10 В; =1 В.

Задача 2.5 Для двух контурной системы подчиненного регулирования, реализованной на базе АВК определить параметры регуляторов тока и скорости из условия, что система должна работать в режиме стабилизации скорости с нулевой статической ошибкой. Данные для расчета: Двигатель 4АНК со следующими параметрами: Р_н=200кВт, ω_н=101,5 1/с, I₂ =411А, Е_2н=304 В, ω₀= 104,7 1/с, R₁=0,025 Ом, Х₁=0,13 Ом, R₂=0,27 Ом, Х₂=0,16 Ом, J =7,8 кгм². Параметры инвертора: U_dн =460 В, I_dн=800 А, Х_тр=0,016 Ом. R_тр=0.06 Ом. Параметры сглаживающего дросселя: L_др = 2,3*10^-3 Гн, R_др= 4,7*10^-3 Ом.