САУЭП.Задачник

СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДАМИ
ЗАДАЧНИК
Задача 1.Схема управления электроприводом.
1.1.Определить назначение схемы, назвать и объяснить назначение элементов схемы.
1.2.Объяснить работу схемы.
1.3.Нарисовать временную диаграмму работы схемы.
КМ3.1
R1
R2
КМ1.1
М
+
КМ2.1
SB2 КМ1
SB1
КМ3.2
+
КТ1
КМ1.2
КМ1.3
КТ1.1
КМ1.4
КМ2
SR
KM3
SR – центробежное реле скорости.
Задача 2.Схема управления электроприводом.
2.1.Определить назначение схемы, назвать и объяснить назначение элементов схемы.
2.2.Объяснить работу схемы.
2.3.Нарисовать временную диаграмму работы схемы.
R2
R3
КМ1.1
М
+
SB1
SB2
КМ2.1
КМ1
КМ3.1
+
KM1.2
КМ1.3
КТ1
КМ2.2
КТ2
КТ1
КМ2
КТ2
КМ3
2
Задача 3.Схема управления электроприводом.
3.1.Определить назначение схемы, назвать и объяснить назначение элементов схемы.
3.2.Объяснить работу схемы.
3.3.Нарисовать временную диаграмму работы схемы.
КМ4.1
R1
R2
R3
КМ3.1
М
+
КМ1
KM1 R4
KM2
R5
КМ2
SB1
КМ3
SB2
КМ4.2
+
КМ3.2
КТ1
КМ3.2
КМ3.3
КТ1
KM4
Задача 4.Схема управления электроприводом.
4.1.Определить назначение схемы, назвать и объяснить назначение элементов схемы.
4.2.Объяснить работу схемы.
4.3.Нарисовать временную диаграмму работы схемы.
КМ1.1
КМ2.1
М
+
КМ2.2
SB1
КМ1.2
КМ1
SB2
SQ1.1
+
KM1.3
KM2.4
SQ2.1
KM2
SQ1.2
SQ2.2
КМ2.3
SQ1,SQ2 - путевые выключатели.
KM1.4
3
Задача 5.Схема управления электроприводом.
5.1.Определить назначение схемы, назвать и объяснить назначение элементов схемы.
5.2.Объяснить работу схемы.
5.3.Нарисовать временную диаграмму работы схемы.
SB1
SB2
КМ1
А
А
N
KM1.2
КМ1.3
В
С
КТ1
KM 1.1
КТ1
КМ2
КМ2.1
КТ2
КТ2
КМ3
М
KM3.1
R1
KM3.2
R2
KM2.2
R4
R3
KM2.3
R5
R6
Задача 6.Схема управления электроприводом.
6.1.Определить назначение схемы, назвать и объяснить назначение элементов схемы.
6.2.Объяснить работу схемы.
6.3.Нарисовать временную диаграмму работы схемы.
SB1
SB2
КМ1 KM3.1
А
N
KM1.2
КМ1.3
А
В
С
КТ1
KM 1.1
КТ1
КМ2
KM3.2
+
КМ1.3
КТ2
КТ2
KM1.4
KM3.3
М
КМ3
KM2.1
R1
KM2.2
R2
R3
4
Задача 7.Схема управления электроприводом.
7.1.Определить назначение схемы, назвать и объяснить назначение элементов схемы.
7.2.Объяснить работу схемы.
7.3.Нарисовать временную диаграмму работы схемы.
SB1
SB2
КМ1 KM3.1
А
А
N
KM1.2
КМ1.3
В
С
КТ1
KM3.2
KM 1.1
КТ1
SR
КМ2
КМ3
KM1.4
М
KM2.1
KM2.2
KM2.3
R1
R2
R3
SR – центробежное реле скорости.
Задача 8.Схема управления электроприводом.
8.1.Определить назначение схемы, назвать и объяснить назначение элементов схемы.
8.2.Объяснить работу схемы.
8.3.Нарисовать временную диаграмму работы схемы.
SB1
SB2
КМ1 КМ2.2
А
N А
В
С
KM1.4
КV1.2 КM2 KM1.5 KM3.3 KM4.4
KV1.1
KM 1.1...
КМ1.3
КM2.1
КT1.1
KM2.1...KM2.3
КM3
М
КМ4
KM1.2
KM4.1KT1
KM3.1
KM3.2
R1
R2
КМ4.2
R4
R5
R3
КМ4.3
R6
KV1
5
Задача 9.Схема управления электроприводом.
9.1.Определить назначение схемы, назвать и объяснить назначение элементов схемы.
9.2.Объяснить работу схемы.
9.3.Нарисовать временную диаграмму работы схемы.
А
В
С
А
КМ1.1...
КМ1.3
КА1
SB2
В
KM1
SB1
КМ2.1
КМ2.2
+
ТА1
КМ1.5
КМ1.4
КА1.1
КТ1
КТ1.1
R
КМ2.3
КМ2
КМ2.4
М
Задача 10.Схема управления электроприводом.
10.1.Определить назначение схемы, назвать и объяснить назначение элементов схемы.
10.2.Объяснить работу схемы.
10.3.Нарисовать временную диаграмму работы схемы.
А
В
С
А
КМ1.1...
КМ1.3
В
SB2 KM1
SB1
КМ2.1
КМ2.2
+
КМ1.5
КМ1.4
КV1.1
КТ1
VD1
КТ1.1
R
КV1
КМ2.3
КМ2
КМ2.4
М
Задача 11. Составить схему на релейных элементах, реализующую уравнение:
11.1.
Y = ( X1 + X2 X3) X4 + X5
11.2.
Y = ( X1 + X2 X3) X4 + X5 (X6 + X7).
11.3
Y = ( X1 + X2 X3) X4 + X5 (X6 + X7)Х8Х9.
Задача 12. Составить схему на логических элементах, реализующую уравнение:
12.1.
Y = ( X1 + X2 X3) X4 + X5
12.2.
Y = ( X1 + X2 X3) X4 + X5 (X6 + X7).
12.3
Y = ( X1 + X2 X3) X4 + X5 (X6 + X7)Х8Х9.
Задача 13. Скорость вращения
асинхронного электродвигателя измеряется
электромагнитным импульсным тахометром. Количество зубцов на диске, установленном на
валу двигателя, равно 60. Частота следования импульсов на входе счетчика тахометра равна
1,45 кГц.
6
13.1.Описать принцип измерения.
13.2. Определить частоту вращения двигателя в об мин
13.3. Определить частоту вращения двигателя в об мин и нарисовать структурную схему
прибора
Задача 14.Период следования импульсов, подаваемых на обмотки четырехфазного шагового
двигателя, равен 20 mc.
14.1.Объяснить принцип преобразования импульсов в схеме управления.
14.2. Привести диаграммы импульсов на выходах формирователя и распределителя в схеме
управления.
14.3.Определить частоту импульсов на выходах формирователя и распределителя в схеме
управления.
Задача 15.Период следования импульсов, подаваемых на обмотки четырехфазного шагового
двигателя, равен 20 mc. Шаг двигателя равен  = 15 0.
15.1.Объяснить принцип управления двигателем.
15.2. Привести диаграммы импульсов на обмотках двигателя за 0,5 оборота вала.
15.3.Определить частоту вращения двигателя в об мин.
Задача 16. Четырехфазный шаговый двигатель ( = 150) через винтовую передачу приводит в
движение рабочий орган механизма. Шаг винта 5 мм.
16.1.Определить число шагов, выполняемых двигателем при перемещении рабочего органа
на 0,5 м.
16.2.Определитьчисло шагов в минуту, выполняемых двигателем при перемещении рабочего
органа с линейной скоростью V = 1 м мин.
16.3.Определить частоту импульсов управления, подаваемых на двигатель, обеспечивающую
скорость поступательного движения рабочего органа V = 1 м мин.
Задача 17. В схеме СИФУ управляемого выпрямителя амплитудное значение сигнала ГЛИН
равно 12 В.
17.1.Объяснитьпринцип импульсно-фазового управления тиристорами.
17.2.Нарисовать структурную схему импульсно-фазового управления тиристорами.
17.3.Определить графически уровень задающего напряжения, при котором угол
регулирования тиристоров выпрямителя составит  = 400.
Задача 18. На выходе однофазного мостового управляемого выпрямителя подключена
нагрузка с сопротивлениями  Н или Н .
18.1.Объяснить влияние характера нагрузки на величину выходного напряжения
выпрямителя.
18.2.Привести формулы, для определения величины выходного напряжения выпрямителя
для разного характера нагрузки.
18.3.Определить напряжение на выходе выпрямителя при угле регулирования  = 300 ,
 Н = 0,01 Ом, Н = 0, U0 = 100 B.
Задача 19. На выходе однофазного мостового управляемого выпрямителя подключена
нагрузка с сопротивлениями  Н или Н .
19.1.Объяснить влияние характера нагрузки на величину выходного напряжения
выпрямителя.
19.2.Привести формулы, для определения величины выходного напряжения выпрямителя
для разного характера нагрузки.
19.3.Определить напряжение на выходе выпрямителя при угле регулирования  = 300 ,
 Н = 0,01 Ом, Н = 0,1Ом, U0 = 100 B.
7
Задача 20. Непосредственный преобразователь частоты обеспечивает получение на выходе
напряжение частотой, близкой к 20Гц.
20.1.Объяснить принцип преобразования частоты.
20.2.Нарисовать схему преобразователя.
20.3.Нарисовать диаграмму напряжения указанной частоты в одной фазе на выходе
преобразователя.
Задача 21. Преобразователь частоты со звеном постоянного тока обеспечивает
регулирование частоты вращения асинхронного двигателя с n НОМ =1475 об/мин до
500 об мин.
21.1.Пояснить принцип регулирования частоты вращения двигателя с помощью
преобразователя.
21.2.Нарисовать диаграммы токов и напряжений на выходе преобразователя.
21.3.Определить частоту коммутации тиристоров в схеме инвертора тока.
Задача 22. Преобразователь частоты со звеном постоянного тока обеспечивает
регулирование частоты вращения асинхронного двигателя с n НОМ =1475 об/мин до
500 об мин. При n НОМ = 1475 об мин величина напряжения на входе инвертора составляет
350 В.
22.1.Пояснить принцип регулирования частоты вращения двигателя с помощью
преобразователя.
22.2.Нарисовать диаграммы токов и напряжений на выходе преобразователя.
22.3.Определить амплитудное значение напряжения на статоре асинхронного двигателя,
подключенного к преобразователю.
Задача 23. В преобразователе частоты со звеном постоянного тока напряжение на входе
инвертора равно 200 В.
23.1. Объяснить назначение и принцип работы инвертора.
23.2.Нарисовать схему инвертора и диаграммы токов в нем.
23.3.Определить мгновенные значения фазных напряжений на выходе инвертора
при А = 150 0.
Задача 24. Двигатель 1 через винтовую передачу обеспечивает поступательное движение
рабочего органа механизма 2. Шаг винта 3 равен 5 мм. Напряжение на выходе
тахогенератора, установленного на валу двигателя, равно 30 В. Крутизна нарастания
напряжения у тахогенератора равна К = 30 mBминоборот.
2
1
3
24.1.Пояснить принцип измерения частоты вращения двигателя с помощью тахогенератора.
24.2.Определить частоту вращения двигателя.
24.3. Определить расстояние, на которое переместится рабочий орган за 10 сек,
Задача 25. В схеме с общим усилителем в замкнутой системе управления электроприводом с
ДПТ в цепи якоря установлен шунт сопротивлением 0,01 Ом в качестве датчика тока. В цепи
обратной связи по току установлен узел токоограничения УТО с заданным сигналом
отсечки 1 В. Коэффициент преобразования напряжения УТО К = 1. Задающий сигнал на
входе схемы равен 8 В.
25.1.Пояснить принцип работы схемы.
25.2.Нарисовать стуктурную схему.
25.3. Определить величину сигнала управления на входе общего усилителя при токе якоря
50 А.
8
Задача 26. В схеме с общим усилителем в замкнутой системе управления электроприводом
с ДПТ в цепи якоря установлен шунт сопротивлением 0,01 Ом в качестве датчика тока. В
цепи обратной связи по току установлен узел токоограничения УТО с заданным сигналом
отсечки 1 В. Коэффициент преобразования напряжения УТО К = 1. Задающий сигнал на
входе схемы равен 8 В.
26.1.Объяснить принцип работы схемы.
26.2.Нарисовать структурную схему.
26.3. Определить величину сигнала управления на входе общего усилителя при токе якоря
200 А.
Задача 27. ДПТ включен в схему с общим усилителем замкнутой системы с обратной связью
по скорости. При задающем сигнале на входе схемы 5 В и номинальной нагрузке ДПТ
вращается с частотой 3000 об мин. Сигнал цепи обратной связи по скорости равен 3 В.
Усилитель и управляемый выпрямитель обеспечивают усиление сигнала с коэффициентом
100. Зависимости между напряжением обратной связи и частотой вращения, а также между
напряжениями на входе усилителя и якоре двигателя прямо пропорциональные.
27.1. Объяснить принцип работы схемы.
27.2.Нарисовать структурную схему.
27.3.Определить напряжение на якоре двигателя.
Задача 28. Электропривод с шаговым двигателем приводит в поступательное движение
рабочий орган механизма. Схема электропривода представляет собой разомкнутую систему с
ЧПУ. При вращении вала двигателя на 1 оборот рабочий орган перемещается на 5 мм. Шаг
двигателя 1,50.
28.1.Объяснить принцип работы.
28.2.Нарисовать структурную схему.
28.3.Определить количество считанных с программоносителя импульсов управления при
перемещении рабочего органа на 45 мм.
Задача 29. На входе схемы цифроаналогового следящего электропривода установлен
двоичный код 1110011. Код на выходе цепи обратной связи по положению равен 10010.
29.1.Объяснить принцип работы электропривода.
29.2.Нарисовать структурную схему цифровой части электропривода.
29.3.Определить направление перемещения и величину напряжения на входе аналоговой
части схемы, если единице младшего разряда двоичного кода на выходе ЦАП соответствует
напряжение 0,01 В.
Задача 30. На входе схемы цифроаналогового следящего электропривода установлен
двоичный код 10011. Код на выходе цепи обратной связи по положению равен 1110010.
30.1.Объяснить принцип работы электропривода.
30.2.Нарисовать структурную схему цифровой части электропривода.
30.3.Определить направление перемещения и величину напряжения на входе аналоговой
части схемы, если единице младшего разряда двоичного кода на выходе ЦАП соответствует
напряжение 0,01 В.
Задача 31.Рабочий орган механизма, совершает движение по траектории А,В.
А
В
31.1. Составить схему управления электроприводом . Прямой пуск в точке А. Остановка при
срабатывании путевого выключателя в точке В или кнопкой “Стоп”.
31.2. Составить схему управления электроприводом. Одноступенчатый реостатный пуск в
точке А. Остановка при срабатывании путевого выключателя в точке В или кнопкой “Стоп”
31.3. Составить схему управления электроприводом. Одноступенчатый реостатный пуск
9
в точке А. Динамическое торможение при срабатывании путевого выключателя в точке В
или при нажатии кнопки “Стоп”.