Статические характеристики САУ на основе АД

2.3 Статические характеристики САУ на основе АД

2.3.1 Статические характеристики САУ при

Для построения механических характеристик разомкнутой системы электропривода в диапазоне скоростей, меньше синхронной, воспользуемся зависимостью для момента М в функции скольжения при f=var.

Где Uф.с.м – номинальное фазное напряжения статора;

f – частота напряжения на выходе инвертора;

n_c – синхронная скорость двигателя;

r_p’, x_p’, r_c, x_c – параметры схемы замещения двигателя;

После подсчета в программе MathCad получаем механические характеристики:

2.3.2 Статические характеристики САУ при

Для построения механических характеристик разомкнутой системы электропривода в диапазоне скоростей, меньше синхронной, воспользуемся зависимостью для момента М в функции скольжения при f=var.

После подсчета в программе MathCad получаем механические характеристики:

2.3.3 Статические характеристики САУ при вентиляторной нагрузке

Для построения механических характеристик разомкнутой системы электропривода в диапазоне скоростей, меньше синхронной, воспользуемся зависимостью для момента М в функции скольжения при f=var.

После подсчета в программе MathCad получаем механические характеристики:

3. Динамические характеристики САУ переменного тока

Исходная структурная схема разомкнутой САУ:

ПЧ АД

1 -Преобразование структурной схемы.

Получим передаточную функцию разомкнутой системы «ПЧ-АД по каналу управления напряжением:

; при условии

Этап первый

Этап второй

	Δxu

Этап третий

Этап четвертый

Этап пятый

Получили передаточную функцию разомкнутой системы «ПЧ-АД по каналу управления напряжением

Где

;

;

; ; ;

  ;

;

;

Заменяем W₁,W₂,…,W₉

Упрощаем структурную формулу

 

Полученная функция имеет вид:

Выпишем значения коэффициентов a₄, a₃, a₂, a₁, a₀ перед p⁴, p³, p², p¹, p⁰ соответственно.

;

;

;

Коэффициент числителя

Рассчитаем данные коэффициенты с помощью MathCad.

Получим коэффициенты:

4. Анализ устойчивости САУ.

4.1 Критерий устойчивости Гурвица

Условие устойчивости.

Вывод: Исходя из критерия устойчивости Гурвица система устойчива.

4.2 Критерий устойчивости Найквиста

4.3 Критерий устойчивости Михайлова

4.4 Построение логарифмических амплитудно- и фазочастотных характеристик

Формулы для расчета ЛАЧХ и ФЧХ.

;

Запас по фазе равен 85,9

Частота среза равна 15 рад/с

5. Расчет переходного процесса

Для получения графика переходного процесса выполним обратное преобразование Лапласа для функции.

При значениях

6.Вывод

В ходе проделанной курсовой работы я получил практические навыки по построению структурной схемы для системы «Управляемый выпрямитель - автономный инвертор напряжения – асинхронный двигатель». Получил передаточную функцию. Проверил систему автоматического управления на устойчивость с помощью критериев устойчивости (Гурвица, Найквиста, Михайлова).

Построил логарифмические амплитудно- и фазо-частотные характеристики и график переходного процесса.

Список литературы

1. Комплектные электроприводы: Контрольные задания и методические указания для студентов заочного факультета специальности 21.05. / Сост. С.Н. Сидоров – Ульяновск, 1990. – 44с.

2. Управление электроприводами: Учебное пособие для вузов. – Л.: Энергоиздат. Ленингр. отд-ние, 1982. – 392 с., ил.

3. Настройка комплектного электропривода постоянного тока ЭТУ 3601: сборник лабораторных работ для студентов специальности 21.05./Сост. С.Н. Сидоров. – Ульяновск, 1992. - 28 с.