СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО

РЕГУЛИРОВАНИЯ УГЛОВОЙ СКОРОСТИ

ГИДРОТУРБИНЫ

На электрических станциях при производстве электроэнергии предъявляют определенные требования к стабильности частоты f генерируемой ЭДС. Частота f однозначно определяется угловой скоростью ω рабочего колеса гидротурбины. В связи с этим гидротурбины на электростанциях оснащают САР угловой скорости. На рисунке 6 показана схема одного из вариантов такой САР.

В данной системе объектом регулирования является гидротурбина 1, регулируемой величиной - угловая скорость ω. Она при постоянном расходе воды изменяется в зависимости от нагрузки на валу турбины, т, е. от мощности Р, которая потребляется от генератора 2 (с увеличением мощности угловая скорость снижается, с уменьшением - возрастает). Таким образом, мощность Р является внешним возмущающим воздействием на объекте регулирования. Для регулирования угловой скорости предусмотрена заслонка 3, с помощью которой изменяется расход воды через турбину. Он однозначно зависит от вертикального перемещения X заслонки. Следовательно, перемещение заслонки X можно рассматривать как регулирующее воздействие объекта регулирования. Угловая скорость ω контролируется посредством тахогенератора 4, ЭДС Е которого сравнивается с задающим напряжением U ₀. Сигнал рассогласования Δ U через усилитель 5 управляет посредством электродвигателя 6 и редуктора 7 заслонкой 3.

Динамические свойства элементов САР описываются следующей системой уравнений:

- гидротурбина;

- тахогенератор;

- сравнивающий орган;

- электронный усилитель;

- электродвигатель

совместно с редуктором и заслонкой.

Рис. 5. Схема САР угловой скорости рабочего колеса

гидротурбины

Таблица 5

Вариант	Т 0	k 0	k 1	k т	k y	Р	Т м	Т я	k э	ν	σ
с					кВт	с	с		%	%
	0,1		0,01	1,0		-100	0,02	0,005	0,02	1,0
	0,15		0,015	1,0			0,019	0,004	0,02	1,5
	0,11		0,016	1,0		-70	0,018	0,003	0,02	1,0
	0,12		0,01	1,0			0,017	0,002	0,02	1,5
	0,15		0,01	1,0		-95	0,016	0,002	0,02	0,75
	0,2		0,011	1,0			0,015	0,002	0,02	0,5
	0,1		0,015	1,0		-75	0,014	0,002	0,02	0,25
	0,14		0,018	1,0			0,02	0,005	0,02	1,5
	0,16		0,01	1,0		-100	0,018	0,003	0,02	1,75
	0,18		0,01	1,0			0,016	0,002	0,02	1,5

Физический смысл переменных, входящих в уравнения, отражен в описании схемы САР. Параметры Т ₀, Т _М, Т _Д, и k₀, k₁, k_т, k_y, k_э - соответственно постоянные времени и передаточные коэффициенты. Их размерности и значения по вариантам приведены в табл. 5. Выходной сигнал электронного усилителя ограничен уровнем 110 В. Заданное значение скорости ω = 30 рад/с.

СОДЕРЖАНИЕ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

Курсовое проектирование предполагает последовательное решение следующих основных задач:

1. Построение структурной схемы нескорректированной системы и определение передаточных функций ее звеньев.

2. Оценка точности и анализ качества исходной системы (запаса устойчивости и быстродействия) с использованием пакета Control System Toolbox.

3. Построение желаемой логарифмической амплитудно-частотной характеристики.

4. Определение желаемых передаточных функций разомкнутой и замкнутой системы. Оценка показателей качества желаемой системы с использованием пакета MatLab.

5. Синтез последовательного корректирующего устройства (регулятора).

6. Реализация корректирующего устройства в виде аналогового и цифрового регуляторов.

7. Оценка точности и качества скорректированной системы с учетом ограничений выходного сигнала регулятора путем моделирования с помощью пакета SIMULINK.

8. Произвести параметрическую настройку системы стабилизации с учетом ограничений на управление.

9. Построение и описание функциональной схемы скорректированной системы (с приведением параметров САУ и ее показателей качества).

Курсовая работа состоит из пояснительной записки объемом 20-25 листов формата А4 (с графической частью).

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. Бесекерский В.А., Попов Е.П. Теория систем автоматического управления – Изд. 4-е, перераб. и доп. – СПб, Изд-во "Профессия", 2003

2. Ерофеев А.А. Теория автоматического управления: Учебник для втузов. – 2-е изд., перераб. и доп. – СПб.: Политехника, 2003. – 302 с.: ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: