автоматизированный электропривод продольно-строгального станка
Аннотация
В промышленности используются десятки различных способов регулирования скорости, однако качественное регулирование скорости электроприводов осуществляется регулированием напряжения (или тока), которое подводится к двигателю. В последние годы основными преобразователями для высококачественных электроприводов стали двухзвенные преобразователи с импульсным регулированием выходного напряжения или тока. Основными достоинствами двухзвенных преобразователей, использующих импульсное регулирование, являются:
а) высокое быстродействие, обеспечивающее хорошую управляемость, большие диапазоны регулирования скорости и малые динамические падения скорости при набросах нагрузки;
б) перенос спектра высших гармоник напряжения в более высокочастотную область, благодаря чему существенно уменьшаются пульсации токов, обусловленных высшими гармониками напряжения, поскольку индуктивные сопротивления возрастают пропорционально частоте; и уменьшаются потери энергии в активных сопротивлениях обмоток; магнитное поле двигателей переменного тока получается практически круговым, т.е. равномерно вращается и имеет неизменную величину, что позволяет увеличить диапазон регулирования скорости приводов переменного тока на один - три порядка по сравнению с приводами, имеющими двухзвенные преобразователи частоты с амплитудным регулированием;
в) возможность использования неуправляемого выпрямителя, что существенно повышает коэффициент мощности привода со стороны питающей сети переменного тока и уменьшает генерацию высших гармоник в сеть;
г) высокая частота коммутации источника питания, благодаря чему требуется малая емкость фильтрового конденсатора и его величина определяется главным образом необходимостью сглаживать выпрямленное напряжение неуправляемого выпрямителя; емкость получается намного меньше, чем в случае управляемого выпрямителя и АИН с амплитудным регулированием;
д) меньшие габариты и стоимость ИПН, выше КПД, так как потери в диодах меньше, чем в тиристорах на 5…20 %, выше допускаемая температура p-n перехода, диоды дешевле и не требуют системы управления;
е) возможность осуществлять бесперебойное питания ответственных электроприводов в случае исчезновения напряжения в сети переменного тока переключением на аккумуляторную батарею;
ж) управляемые выпрямители с широтно-импульсной модуляцией (конвертеры) потребляют из сети практически синусоидальный ток и могут генерировать в сеть реактивную мощность.
Из всего вышеизложенного следует, что приводы с преобразователями, использующими импульсное регулирование, в настоящее время являются самыми совершенными, поскольку создают минимальные пульсации тока и момента двигателя, обладают высоким быстродействием, как потребители энергии имеют высокий коэффициент мощности и сравнительно мало искажают напряжение сети. Все это делает необходимым знание и умение рассчитывать такие преобразователи.
Программное обеспечение к курсовой работе представляет собой математический пакет Simulink (MATLAB), обеспечивающий расчет системы, и чертежные пакеты КОМПАС, в которых построены все рисунки и графики.
а) высокое быстродействие, обеспечивающее хорошую управляемость, большие диапазоны регулирования скорости и малые динамические падения скорости при набросах нагрузки;
б) перенос спектра высших гармоник напряжения в более высокочастотную область, благодаря чему существенно уменьшаются пульсации токов, обусловленных высшими гармониками напряжения, поскольку индуктивные сопротивления возрастают пропорционально частоте; и уменьшаются потери энергии в активных сопротивлениях обмоток; магнитное поле двигателей переменного тока получается практически круговым, т.е. равномерно вращается и имеет неизменную величину, что позволяет увеличить диапазон регулирования скорости приводов переменного тока на один - три порядка по сравнению с приводами, имеющими двухзвенные преобразователи частоты с амплитудным регулированием;
в) возможность использования неуправляемого выпрямителя, что существенно повышает коэффициент мощности привода со стороны питающей сети переменного тока и уменьшает генерацию высших гармоник в сеть;
г) высокая частота коммутации источника питания, благодаря чему требуется малая емкость фильтрового конденсатора и его величина определяется главным образом необходимостью сглаживать выпрямленное напряжение неуправляемого выпрямителя; емкость получается намного меньше, чем в случае управляемого выпрямителя и АИН с амплитудным регулированием;
д) меньшие габариты и стоимость ИПН, выше КПД, так как потери в диодах меньше, чем в тиристорах на 5…20 %, выше допускаемая температура p-n перехода, диоды дешевле и не требуют системы управления;
е) возможность осуществлять бесперебойное питания ответственных электроприводов в случае исчезновения напряжения в сети переменного тока переключением на аккумуляторную батарею;
ж) управляемые выпрямители с широтно-импульсной модуляцией (конвертеры) потребляют из сети практически синусоидальный ток и могут генерировать в сеть реактивную мощность.
Из всего вышеизложенного следует, что приводы с преобразователями, использующими импульсное регулирование, в настоящее время являются самыми совершенными, поскольку создают минимальные пульсации тока и момента двигателя, обладают высоким быстродействием, как потребители энергии имеют высокий коэффициент мощности и сравнительно мало искажают напряжение сети. Все это делает необходимым знание и умение рассчитывать такие преобразователи.
Программное обеспечение к курсовой работе представляет собой математический пакет Simulink (MATLAB), обеспечивающий расчет системы, и чертежные пакеты КОМПАС, в которых построены все рисунки и графики.