Automatizuota nuolatines srovės pavaldaus valdymo KV sistema

Šio kursinio projekto tikslas išmokti projektuoti automatines pavaldaus valdymo elektomechanines sistemas. Šiame darbe suprojektuosime automatizuotą nuolatinės srovės pavaldaus valdymo keitiklis – variklis sistemą.

Šiame kursiniame projekte mūsų pavaros mechanizmą suks nuolatinės srovės, 340 V įtampos variklis. Reikalingas veleno galingumas yra 1.3 kW, o variklio veleno sukimosi dažnis yra 2200 aps./min. Pagal šiuos duomenis parinksime ПБС ( Т ) serijos variklį. Šios serijos varikliuose įmontuoti greičio davikliai. Kadangi varikliai komplektuojami su tachogeneratoriais, todėl yra išspręstas konstrukcinių sujungimų klausimas. Variklį maitinsime iš trifazio standartinio pramoninio tinklo. Trifazis tinklas yra pranašesnis prieš vienfazį, kadangi gauname mažesnes išlygintos įtampos ir srovės pulsacijas.

Pavarai maitinti ir valdyti bus naudojamas valdomas tiristorinis lygintuvas.

Projektuojama pavara galės dirbti uždaroje patalpoje, o taip pat ir lauke.Suprojektuota pavara dirbs ilgalaikiu darbo režimu.

Nuolatinės srovės varikliai, lyginant su kintamosios srovės turi nemažai trūkumų: jie yra sudėtingesnės konstrukcijos, didesnių matmenų ir masės, sunkiau automatizuoti jų gamybą. Tačiau šiuos trūkumus atsveria geresnės greičio reguliavimo charakteristikos. Todėl savo kursiniame projekte pasirinksiu nuolatinės srovės variklį

Kadangi mūsų pavarą suks nuolatinės srovės variklis, o maitinimas bus iš trifazio kintamosios įtampos pramoninio tinklo, todėl kintamajai įtampai išlyginti bus naudojamas puslaidininkinis keitiklis ( lygintuvas ). Šiuo metu tiristoriniai valdomi lygintuvai yra labai paplitę. Jų populiarumą nulėmė: didelis patikimumas, ilga eksploatacijos trukmė, didelis naudingumo koeficientas, mažas inertiškumas, nedideli išmatavimai bei nuostoliai.

Projektuojamos sistemos statinė paklaida neturi viršyti užduotosios δ = 1%. Tokį sistemos tikslumą galima pasiekti projektuojant uždarą EPVS. Projektuodami automatizuotą elektros pavaros sistemą, taikysime šiai sistemai pavaldaus valdymo principą. Kadangi palyginus su kitais EPVS koregavimo būdais, EPVS su pavaldžiu koordinačių reguliavimu pranašumai yra šie: paprastai realizuojamas koordinačių apribojimas, supaprastėja EPVS derinimas, susidaro plačios galimybės taikyti unifikuotos valdymo mazgus be to pavaldaus valdymo principų taikymas labai supaprastina reguliatorių perdavimo funkcijų suradimą ir norimų valdymo charakteristikų formavimą. Pavaldaus reguliavimo trūkumas yra tas, kad sumažėja sistemos greitaeigiškumas, kadangi valdomasis objektas valdomas ne tiesiogiai, o per vidinius kontūrus. Tačiau eksploatuojant EPVS nurodyti trūkumai daugeliu atvejų yra neesminiai. Kadangi tai greičio stabilizavimo pavaros sistema, todėl pakaks dviejų kontūrų: srovės ir greičio.

Šiame kursiniame projekte suprojektuosime nereversinę pavarą. Visas nereversines ventilinių keitiklių schemas galima suskirstyti į kryžmines ir priešpriešines – lygiagrečias. Kiekvienai jų galimos dvi ventilių jungimo schemos: tiltinė ir su nuliniu laidu. Šios schemos išėjimo elektrovaros jėgos vidutinė reikšmė yra du kartus didesnė už schemos su nuliniu laidu išėjimo elektrovaros jėgos vidutinę reikšmę.

Valdomi lygintuvai parenkami vadovaujantis šiais faktoriais:

Jei pavarai nekeliami ypatingi reikalavimai, tai pavaroms iki 3 – 5 kW naudojama vienfazio tiltelio schema, virš 50 kW naudojama trifazė tiltelinė schema. Pavaroms, kurių galingumas 5 – 50 kW naudojamos trifazės schemos su nuliniu laidu. Labai galingoms pavaroms naudojami tiristoriniai lygintuvai su nuosekliai sujungtomis tiltelių schemomis, maitinamomis iš atskirų trifazių transformatorių apvijų. Tiltelinės schemos trūkumų, tokių kaip didelis ventilių skaičius ir sudėtingumas, įvertinus tiristorių savikainą ir patikimumą, galima nepaisyti. Todėl šiame projekte naudosime ventilinį keitiklį, sujungtą tilteline schema. Taip pat galimas variantas su vienfazio tiltelio schema.

Pagal užduotus duomenis ( reikalaujamą variklio veleno galingumą P = 1.3 kW ir variklio veleno sukimosi dažnį n = 2200 aps./min ) pagal literatūros /3/ 1 lentelę parenkame ПБС (Т) serijos variklį.

Elektros pavarų valdymo sistemų srovės davikliai dažniausiai būna šuntai, kadangi jie yra pigūs bei paprasti. Šunto srovė neturi būti mažesnė už variklio vardinę srovę.