Proiectarea unui sistem de reglare automată a turației unui motor de curent continuu (MCC) utilizând regulatoare convenționale (PID)

Cuprins proiect Cum descarc?

1. Formularea temei de proiect 3
2. Motorul de curent continuu .5
2.1 Aspecte generale ..5
2.2 Modelarea matematica a MCC 6
2.3 Modelul matematic ..6
3. Reglarea in cascada a turatiei motorului de curent continuu ..15
4. Alegerea si acordarea regulatorului pentru bucla interioara ...17
5. Alegerea si acordarea regulatorului pentru bucla exterioara .20
6. Schema finala si efectuarea testelor aferente cerintei de performante impuse ..23
7. Concluzii. ..31
8. Bibliografie ...32
9. Anexe 33

Extras din proiect Cum descarc?

1. Formularea temei de proiect
PROIECTAREA UNUI SISTEM DE REGLARE AUTOMATA A TURATIEI UNUI MOTOR DE CURENT CONTINUU (MCC) UTILIZAND REGULATOARE CONVENTIONALE (PID)
Procesul condus:
- MCC cu excitatie independenta, comandat pe indus(rotor);
- Tensiunea indusului este furnizata de un element de executie cu puncte cu tiristoare;
- Structura propusa: reglare in cascada cu regulatoare conventionale (PID).
Cerinte de performanta induse:
- Suprareglarea (la semnalul de intrare treapta unitara): ? <= 10%;
- Eroarea stationara: ?st ? 0;
- Durata regimului tranzitoriu: tt -  minim posibil.
Date initiale:
- kgr= 4,5;
- Tensiunea nominala: Un = (440 + kgr) = 440 + 4,5 = 444,5 [VCC]; (1.1)
- Turatia nominala: nn = (3000 + 10 ? kgr) = 3000 + 45 = 3045 [rot/min]; (1.2)
- Randamentul motorului: ? = (0,77 + 0,01 ? kgr) = (0,77 + 0,01 ? 4,5) = 0,77 + 0.045 = 0,815; (1.3)
- Puterea nominala: Pn = (11 + 0,1 ? kgr) = (11 + 0,1 ? 4,5) = 11 + 0,45 = 11,45 [kW]; (1.4)
- Momentul total de inertie: Jt = 0,0015 ? kgr = 0,0015 ? 4,5 = 0,00675 [kg?????2]. (1.5)
Date calculate:
- Curentul nominal rotoric: ????????=?????????????????=11,45 ?1030,815 ?444,5=11450362,267=31,606 [A]; (1.6)
- Curentul maxim: Imax = 1,81 ? In = 1,81 ? 31,606 = 56,89 [A]; (1.7)
- Rezistenta circuitului rotoric: Rr = 0,055 ? ???????????????? = 0,055 ? 444,531,606 = 0,055 ? 14,063 = 0.773 [?]; (1.8)
- Rezistenta bobinei filtru: Rf = 10 ? 1????????????????=10 ? 156,89=10 ? 0,0175=0,175 [?]; (1.9)
- Rezistenta totala: rotoric: Rt ? Rr ? Rf = 0,773 + 0,175 = 0,948 [?]; (1.10)
- Inductivitatea circuitului rotoric: ????????=2,75????????????????????????=2,75444,53045?31,606=2,75 ? 0,00461=0,0127 [H]; (1.11)
- Inductivitatea de filtrare: Lf = 0,01 ? kg = 0,01 ? 4,5 = 0,045 [H]; (1.12)
- Inductivitatea totala: Lt = Lr + Lf = 0,0127 + 0,045 = 0,0577 [H]; (1.13)
- Constanta electrica: ke = ????????????????-????????????????????????=444,53045-0,94831,6063045=0,145-0,009=0,136; (1.14)
- Constanta mecanica: km = ????????1,03=0,1361,03=0,132; (1.15)
- Constanta de timp electrica: Te = ????????????????=0,05770,948=0,0608 [sec.]; (1.16)
- Constanta de timp mecanica: Tm = ????????????????????????????????=0,00675 ? 0,9480,132 ? 0,136=0,0063990,017952=0,356 [sec.]. (1.17)
Functii de transfer:
- Traductorul de curent: HTi (s) = ???????????????????????????? + 1=0,0450,0045????+1, in care: (1.18)
o kTI = kgr ? 10-2 = 4,5 ? 1100 = 0,045 -  constanta de amplificare; (1.19)
o TTI = kgr ? 10-3 = 4,5 ?11000=0,0045 [sec.] -  constanta de timp. (1.20)
- Traductorul de turatie: HTT (s) = ????????????????????????????+1=0,00320,045 ????+1, in care: (1.21)
o kTT = 10????????=103045=0,0032 -  constanta de amplificare; (1.22)
o TTT = kgr ?10-2 = 4,5 ? 1100 = 0,045 [sec.] -  constanta de timp. (1.23)
- Dispozitivul de comanda pe grila: HDCG (s) = kdcg = kgr = 4,5. (1.24)
- Elementul de executie: HEE (s) = kEE ? ????-? ? ????=4,5 ? 10,0045???? + 1, in care: (1.25)
o kEE = kgr = 4,5; (1.26)
o ? = kgr ?10-3 = 4,5 ? 11000 = 0,0045; (1.27)
o ????-? ? ????=1? ? ???? + 1=10,0045???? + 1. (1.28)
2. Motorul de curent continuu
2.1 Aspecte generale
Motorul de curent continuu (Fig. 2.1) este similar in constructie cu generatorul de curent continuu. El poate, de fapt sa fie descris ca generator care "functioneaza invers".[2] Principiul de functionare al motorului este urmatorul: cand curentul trece prin rotorul motorului se genereaza un camp magnetic care la randul lui genereaza o forta electromagnetica. Rotatia rotorului induce o tensiune in bobinajul rotorului ce este opusa ca sens tensiunii aplicate rotorului. Cu cat motorul se roteste mai repede cu atat tensiunea rezultata este mai aproape ca valoare de tensiunea indusa.[3] Un motor poate efectua un lucru mecanic mai mare daca primeste mai mult curent. Acest lucru se poate realiza atunci cand asupra rotorului se aplica o sarcina, aceasta sarcina reduce tensiunea marind in acest fel curentul care poate trece prin rotor.[3] Motoarele cu curent continuu se pornesc cu mecanisme speciale deoarece viteza rotatiei controleaza trecerea curentului prin rotor.[3]

Fisiere în arhivă (1):

 Proiectarea unui sistem de reglare automata a turatiei unui motor de curent continuu (MCC) utilizand regulatoare conventionale (PID).pdf

Imagini din acest proiect Cum descarc?

Bibliografie

[1] Dulau M., Gligor A., Introducere in Ingineria sistemelor automate, "Petru Maior" University Press, Tirgu-Mures, 2015.
[2] https://math.wikia.org/ro/wiki/Motor_de_curent_continuu
[3] http://blog.msagroup.ro/item/107-principiul-de-functionare-al-motorului-electric
[4] https://www.mathworks.com/