Цель и задачи курсового проектирования

скачать doc

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ КУРСОВОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ

В системах автоматического управления технологическими процессами широко применяются электромеханические системы. Почти две трети всей энергии, вырабатываемой электрическими станциями, преобразуется в механическую электромеханическими системами.

Для обеспечения высоких технико-экономических показателей проектируемой системы необходимо выбрать структуру системы, элементы, входящие в нее, таким образом, чтобы они функционировали в оптимальном режиме.

Задачей курсового проектирования является использование студентами сведений и данных, содержащихся в научно-технической и справочной литературе. Итогом работы над курсовым проектом должно быть решение, основанное на использовании современной элементной базы и отвечающее требованиям технического прогресса.

2.Исходные данные
Тема №4 ,вариант №8

статический момент нагрузки М =1,7 [н*м ]
момент инерции нагрузки I =0,0227 [кг*м ]
максимальное ускорение =1,43 [рад/с]
максимальная скорость =1,3 [рад/с]
погрешность воспроизведения угла - =10[угл.мин]

МУ

блок-схема системы приведена на следующем рисунке:

рис.2.1 Блок-схема системы.

3.Выбор типовых элементов
3.1 Выбор ДАД (двухфазного асинхронного двигателя).

(3.1)

где Тд=(0,02 0,2)с- электромеханическая постоянная двигателя

Выбираем Тд=0,1 с

Из каталога выбираем двигатель , номинальная мощность которого близка к мощности , рассчитанной по формуле (3.1)

Технические характеристики двигателя А ДП-362

напряжение питания ОВ двигателя - 110 [В]
напряжение питания ОУ двигателя -120 [В]
частота питающего напряжения - 50 [Гц]
скорость холостого хода -2650[об/мин]=277,5 [рад/с]
пусковой момент Мп=17[нсм]=0,17 [нм]
номинальная мощность
пусковой ток ОВ = 0,6 [А]
пусковой ток ОУ = 0,65 [А]
номинальная скорость =1950[об/мин]=204,2[рад/с]
момент инерции

3.1.1.Проверка правильности выбора двигателя

(3.2)

где : -электромагнитный вращающий момент, -момент инерции двигателя

(3.3)

(3.4)

- условие выполнено

3.2 Выбор СКТ

Выбираем СКТ-1 Д

СКТ-220-1П

Технические данные:

напряжение питания-36 В
частота питания –400 Гц
максимальное выходное напряжение –1,53 В
крутизна – 0,85 мВ/град
фазовый сдвиг -73 град.
погрешность ТДП - (1020) угл/мин.
остаточное напряжение 17 мВ
число пар полюсов : Д-1 , П-1

4. Определение передаточного отношения РС
Общее передаточное отношение редуктора рассчитывается , исходя из заданной максимальной скорости нагрузки и номинальной скорости исполнительного двигателя , соответствующей заданному моменту нагрузки, приведенному к валу двигателя.

При этом должно выполнятся условие

- условие выполнено
5.Оптимальные передаточные числа РС
по моменту:

по скорости:

по ускорению:
6.Определение коэффициентов усиления УМ,ТГ,ПУ

Общий коэффициент усиления

(6.1)

где: - номинальное напряжение на ОУ двигателя;

- максимальное выходное напряжение СКТ

*204,2=16.34 В - остаточное напряжение тахогенератора

6.1 Коэффициент усиления ТГ
Определяется крутизной его выходной характеристики

6.2 Коэффициент усиления ПУ
Так как , то коэффициент усиления ПУ

выбираем исходя из

В качестве ПУ выбираем операционный усилитель общего назначения К-140УД5А с
6.3 Коэффициент усиления УМ

В качестве УМ используется магнитный усилитель

7.Передаточные функции элементов

7.1 Передаточная функция ТГ
Тахогенератор считается безинерционным звеном, его передаточная функция имеет вид идеального дифференциатора.

(7.1)

где: - крутизна ТГ

W(p)=0,08p
7.2 Передаточная функция двигателя

(7.2)

где (7.3); (7,4)

- коэффициент управления по напряжению

- коэффициент управления по скорости

- электромеханическая постоянная времени

(7.5)

(7.6)

7.3 Передаточная функция PC
Передаточная функция силового редуктора имеет вид:

7.4 Передаточная функция УМ
Магнитный усилитель считается безинерционным звеном , передаточная функция которого имеет вид передаточной функции идеального статистического звена:

Отсюда:
8.Структурная схема

Рис.8.1 Структурная схема

9. График изменения во времени скорости для разомкнутой системы

рис.9.1 Схема разомкнутой системы
Найдем передаточную функцию разомкнутой системы:

;

Таблица 9.1

Таблица расчетных значений для графика изменения во времени скорости для разомкнутой системы.

T,[c]

10. График изменения во времени угла для разомкнутой системы

Таблица 10.1

Таблица расчетных значений для графика изменения во времени

угла поворота объекта

t,c

11. Кинематическая схема РС
Определим число n кинематических пар из условия

С
ледовательно ;

Для исключения подрезания зубьев колеса, число шестерни должно удовлетворяться условию

Возьмем

Проверка :

Это означает ,что редуктор выбран верно.

- момент инерции ведущей шестерни (определяется по справочнику).

Редуктор с двумя парами шестерен представлен на рис.11.1

рис.11.1 Кинематическая схема редуктора с 4-мя парами шестерен

12. Принципиальная электрическая схема системы и принцип её действия.

Литература

Волков Н.И.,Миловзоров В.П.”Электромашинные устройства”
Солодовников В.В.”Основы теории и элементы систем автоматического регулирования”
Арменский Е.В., Фальк Г.Б.”Электрические микромашины”
Давыдюк В.Б. “Методические указания к курсовому проектированию по диссциплине”Электромеханические системы””.

Учащимся

Учителям

Рис.8.1 Структурная схема

Таблица расчетных значений для графика изменения во времени