Название: Автоматизация промышленных установок - Методические указания (Д.Я. Гринкевич)

Жанр: Технические

Просмотров: 1530


Лабораторная работа № 1 исследование динамических свойств асинхронного электродвигателя

«РАЗМЕР 2М – 5 – 2»

Цель работы

Ознакомиться с частотно-токовым принципом управления асинхронным электроприводом. Получить практические навыки по расчету и моделированию замкнутых структур электроприводов. Освоить методики: экспериментального снятия частотных характеристик, аппроксимации контура скорости типовым динамическим звеном, синтеза регулятора положения.

Порядок проведения

Составить структурную схему электропривода с ЧТУ на примере «Размер 2М – 5 – 2».

Повести расчет контура регулирования фазных токов в «Размер 2М – 5 – 2» и моделирование работы этого контура с помощью программы Compas 6.0.

Сформировать программу, задающую синусоидальный сигнал с переменной частотой (Приложение 4). С помощью двухлучевого осциллографа снять частотные характеристики ЭП. (Переключатель SA1 «пульт – ЦАП» в положении ЦАП). Результаты занести в таблицу 2.

Примечания: 1) В табл. 2 приведены приблизительные значения частоты. Частоты могут быть и другими. В диапазоне от 1 до 200 Гц нужно снять не менее 7 точек. По столбцам 1 и 6 строится АЧХ, а по столбцам 3 и 7 ЛАЧХ; 2) При проведении эксперимента по снятию АЧХ следует помнить, что эта характеристика справедлива лишь для линейных САУ, а следовательно, необходимо контролировать вид выходного сигнала, предъявляя к нему требования «квазисинусоидальности», что может быть достигнуто за счет изменения амплитуды входного сигнала.

Таблица 2

1

2

3

4

5

6

7

f

Гц

рад

Авх

В

Aвых

В

дБ

1

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

50

 

 

 

 

 

 

70

 

 

 

 

 

 

80

 

 

 

 

 

 

100

 

 

 

 

 

 

150

 

 

 

 

 

 

200

 

 

 

 

 

 

Сформировать на входе САУ меандр и снять переходные процессы САУ «в малом» и «в большом».

На основании частотных характеристик и графиков переходных процессов «в малом» определить полосу пропускания и восстановить передаточную функцию САУ по скорости .

Примечание. Полоса пропускания может быть определена из АЧХ по пересечению графика А(ω)  с прямой А=0.7079А(0).

Провести моделирование этой передаточной функции в Compas 6.0 и сравнить полученный график с экспериментальным графиком переходных процессов «в малом».

На основании полученных данных восстановить параметры ПИ-регулятора скорости (приложение 3).

Провести моделирование САУ в упрощенной структурной схеме при замене контура тока безинерционным звеном (приложение 3).

Провести расчет регулятора положения для данной САУ в структурной схеме рис. 5 для одной из трех настроек:

– на «технический оптимум»;

– по методике модального управления с наблюдателем;

– «параболический» регулятор положения.

Рис. 5

Параметры всех режимов задаются преподавателем. Выполнить моделирование САУ с рассчитанным регулятором в режимах «больших», «средних» и «малых» перемещений.

Содержание отчета

Цель работы.

Структурная схема ЭП с ЧТУ.

Структурные схемы контуров регулирования тока, скорости и положения.

Графики моделирования этих контуров.

Графики переходных процессов «в большом» и «в малом», снятые экспериментально.

Заполненная табл. 2.

АЧХ, ЛАЧХ.

Выводы.

Контрольные вопросы

Принцип ЧТУ АД.

Структурная схема ЭП с ЧТУ. Особенности «Размер 2М –5 – 2».

Построение контура регулирования фазных токов в «Размер 2М –5 – 2». Особенности расчета.

Частотные характеристики типовых звеньев.

Методика перехода от ЛАЧХ к передаточной функции и наоборот.

Понятие полосы пропускания САУ (от чего зависит эта величина в реальном ЭП).

Методика синтеза контура регулирования скорости.

Отличие переходных процессов «в малом» и «в большом».

Определение режимов «больших», «средних» и «малых» перемещений.