Upload
julio
View
60
Download
1
Embed Size (px)
DESCRIPTION
8. ЛАБОРАТОРИЈСКЕ ВЕЖБЕ. РЕГУЛАЦИЈЕ ПОГОНА МАШИНЕ ЈЕДНОСМЕРНЕ СТРУЈЕ. 8.1ЛАБОРАТОРИЈСКА ВЕЖБА 1. Задатак вежбе : Упознавање са опремом и софтвером за остваривање управљања и регулације мотора ЈС: микромотор, 12 V; 3.2W; - PWM, -микромотор 12 V; 4 . 5 W; -линеарни електронски претварач - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
8. ЛАБОРАТОРИЈСКЕ ВЕЖБЕ8. ЛАБОРАТОРИЈСКЕ ВЕЖБЕ
РЕГУЛАЦИЈЕ ПОГОНА МАШИНЕ ЈЕДНОСМЕРНЕ
СТРУЈЕ
8.1 ЛАБОРАТОРИЈСКА ВЕЖБА 1
Задатак вежбеЗадатак вежбе: Упознавање са опремом и софтвером за остваривање управљања и регулације мотора ЈС:микромотор, 12V; 3.2W; -PWM, -микромотор 12V; 4.5W; -линеарни електронски претварач-аквизициона картица NI6009, -програм LabView.
1) Опрема при напонском управљању микромотором ЈС
(1) Микромотор једносмерне струје, 12 V, 3.2 W непознатих параметара са
(2) оптичким енкодером резолуције 55imp/ob
PWM конвертор напона
1
2
Ua
Uc
Uiz
PWM
.
1RFZ48N
+Uiz
DC -PWMконвертор
напона
+Uc
-Uc
+Uа
-Uа
M
t
Ua(t)Uiz-0.2V
-0.8VTon
T=200 ms
Таласни облик тренутне вредности управљачког напона мотора Ua(t)
Уопштена шема PWM конвертора напона
onа iz
TU U
T=
izа c7,4
UU U=
c on
7,4
U T
T=
а c2,7U U= iz 20VU = c a2.7U UK =
2) Опрема при струјном управљању микромотором ЈС
(1) Микромотор једносмерне струје 12V, 4.5 W са (2) енкодером резолуције 1000 imp/ob и (3) редуктором преносног односа 3.8:1
Актуатор у форми линеарног електронског претварача: (1) операциони појачавач TDA2030(A) (2) улаз-управљачки напон Uc
(3) излаз-референтни напон-струја индукта мотора Ia
1 23
1
2
3
Каталошки параметри микромотора
Номинална брзина мотора
Момент инерције ротора мотора
Момент инерције редуктора
Момент инерције енкодера
Флукс побуде
Отпорност роторских намотаја
Индуктивност роторских намотаја
n 2750ob minn =6 2
rm 1.3 10 kgmJ = 7 2
r 0.6 10 kgmJ =
7 2e 0.7 10 kgmJ =
3f 25.5 10 Wb =
a 7.41 R =
3a 0.77 10 HL =
6 2m rm r e 1.43 10 kgmJ J J J = =
Шема линеарног електронског кола који може имати улогу напонсконапонског или напонскострујног претварача
MTDA2030(3040)
R11
R6
R10
R9
C10
C1
C2
C3C4
C5
C6
R8
R5
R7
R2
R1
C7
D5
D3
D2 D1
D4D6
C8
C9
R4
R14 R15
R13
R3
J1J2
J3
J4
J5
J6
+ 11V~
11V~
220/2x11V~20VA
S1
220V~
R12
+
1
2
T1
IC2
IC1
3
4
5
TR1
cU
aU
rI
1/ 5 V Ac ru iK =
8.2 ЛАБОРАТОРИЈСКА ВЕЖБА 2Задатак вежбе: Израчунавање фактора појачања мотора напонским управљањем у отвореној повратној спрези
a ( )U pa ( )I p ( )p
a ( )E p
+-
a
1
Rf
m mpJ B
fm a
2m a fψ
J RT
B R=
fm 2
m a f
ψ
ψK
B R=
Блок дијаграми мотора управљаног напонски
Временска константа мотора
Фактор појачања мотора
Блок дијаграм управљања мотора ЈС у отвореној повратној спрези
реализована коришћењем програмског пакета LABVIEW
III
I
II
IV160
min55
fn =
Временски облици сигнала са оптичког енкодера
Uc Ua n(ob/min)
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
5
a
anU
UK
n
=
a
a
ccU U
UK
U
=
Упрошћена шематска представа управљања мотором у отвореној повратној спрези
c c a
m
0 0r
( ) 30lim lim 1
( ) 1nU U Up p
Kn pK K
n p pT = =
c c a a
m 30 30nU U U nU
KK K K
= =
1
+1pT
( )n pr ( )n p
ЛАБОРАТОРИЈСКА ВЕЖБА 3ЛАБОРАТОРИЈСКА ВЕЖБА 3Задатак вежбе: Израчунавање временске константе Задатак вежбе: Израчунавање временске константе мотора напонским управљањем у отвореној повратној мотора напонским управљањем у отвореној повратној спрезиспрези
D/Ac aU UK m
+1
K
pT30
a ( )U p ( )p ( )n prn
cnUK c ( )U p
PWM МОТОРРАЧУНАР
τ
Шематска представа управљања мотором у отвореној повратној спрези
8.3 ЛАБОРАТОРИЈСКА ВЕЖБА 3Задатак вежбе: Израчунавање временске константе мотора напонским управљањем у отвореној повратној спрези
I II
III
IV
Одређивање временске константе мотора
T
8.4.ЛАБОРАТОРИЈСКА ВЕЖБА 4Задатак вежбе: Одређивање коефицијента вискозног и Колумбовог трења при струјном управљању мотором у отвореној повратној спрези
Блок дијаграм мотора управљаног струјом ротора
fo a c
m m m m
1 1 1( ) ( ) ( )p I p M p
N pJ B N pJ B
=
Блок Дијаграм LABVIEW програмa за експериментално одређивање трења у мотору и праћење променљивих система
I
II
III
8.5 ЛАБОРАТОРИЈСКА ВЕЖБА 5
Задатак вежбе: PI регулација брзине напонски управљаним микромотором једносмерне струје
Блок шема Simulink моделовања регулације брзине мотора ЈС
РАЧУНАР
PWM МОТОР
cU aUrn ne
PI
P P регулаторрегулатор
r
p
( )1
Ne
k =
p P0lim ( )p
k W p K
= =
P1
TT
K=
Повећавањем KP
грешка стационарног
стања се смањује (али се не може елиминисати), и
временска константа се
смањује – брзина одзива расте
I I регулаторрегулатор
p0
lim ( )p
k W p
= r
p
( ) 01
Ne
k = =
I 1
( )1
KW p
p pT=
21100ooP e =
u 2n 1
T
=
In
K
T =
I
1
2 K T =
Грешка стационарног
стања 0!Повећавањем KIпрескок расте,
време успона се смањује
PI PI регулаторрегулатор
Грешка стационарног стања 0!
Повећавањем KP , доминантна временска константа се смањује, a
самим тим и трајање прелазног процеса;
P
I
1
2
K
K T
= I
n
K
T =
dn P
21
1
TT
K= =
IP
1( ) ( )
1
KW s K
p pT=
0lim ( )pp
k W p
= r
p
( ) 01
Ne
k = =
I
II
III
8.6.ЛАБОРАТОРИЈСКА ВЕЖБА 6Задатак вежбе: PI регулација брзине струјно управљаним микромотором једносмерне струје
ornPI
c aU IK МOTOРaIcU one
РАЧУНАР
Уопштена шематска представа регулације брзине реалног мотора
-
+
1
1pT
+-
m
30
NB
cM
orn onr ( )W p
Блок шема Simulink моделовања регулације брзине мотора ЈС
00 0
1 1 30( ) lim ( )
1 lim ( ) 1 lim ( )mor cp
r r mp p
e pe p n MW p W p NF
= =
P регулатор
or c0
P P m
1 1 30( ) lim ( )
1 1pe pe p n M
K K NB = =
P1
TT
K=
Постоји грешка стационарног стања, коју Колумбово трење
додатно повећава! Повећавањем KP
грешка се смањује (али се не може елиминисати), и временска константа се смањује – брзина
одзива расте
I I регулаторрегулатор
Грешка стационарног
стања 0!
Ir
0 0 0i
1lim ( ) lim limp p p
KW p
T p p = =
( ) 0e =
PI PI регулаторрегулатор
Грешка стационарног
стања 0!I n
r P R0 0 0
n
1lim ( ) lim( ) lim ( )p p p
K pTW p K K
p pT
= =
( ) 0e =
nT T=1 1
( )1 1
Rs
R R
KW p
pT K pT K sT= = =
R
TK
T=
Метод компензације
Блок Дијаграм регулације брзине мотора ЈС реализована применом програмског пакета LABVIEW
I
II
III
IV