Тепловой расчет электродвигателя
S8 – режим работы при периодическом изменении частоты вращения и нагрузки. Соответствующие данному режиму работы диаграммы для двух различных периодов частоты вращения (2000 и 3000 об/мин) показаны на рис. 4.2.
Рис. 4.2. Диаграммы ω и М при работе двигателя в режиме S8.
Найдем относительную продолжительность работы двигателя:
,
Где 
– время ускорения ( 
), 
– период работы при постоянной нагрузке ( 
), 
– период цикла ( 
)
.
Найдем эквивалентный момент с помощью известной нагрузочной диаграммы электропривода:
;
.
Условие правильного выбора по нагреву соблюдается при:
.
В нашем случае это равенство выполняется, следовательно, двигатель подобран правильно.
Система автоматического управления механизма механической обработки картофеля
Функциональная схема
На рис.5.1. представлена функциональная схема САУ автоматизированной картофелечистки:
Рис. 5.1. Функциональная схема САУ автоматизированной картофелечистки
У – усилитель, преобразователь, позволяет управлять скоростью вращения двигателя;
Двигатель – выбранный электродвигатель;
ДВ – датчик скорости вращения, используется оптический.
Структурная схема САУ
На рис. 5.2. представлена структурная схема устройства, в данной работе будем рассматривать линейную систему с непрерывными сигналами.
Рис. 5.2. Структурная схема САУ
W 1 (s) – передаточная функция драйвера двигателя;
|
|
|
W 2 (s) –передаточная функция электродвигателя;
W3(s) – передаточная функция датчика обратной связи;
x ( s ) – задающее воздействие, напряжение (В), подаваемое на вход драйвера двигателя;
y ( s ) – управляемая величина - угловая скорость (рад/с).
Передаточные функции отдельных звеньев системы
5.3.1. Электродвигатель постоянного тока:
Так как при фиксированном возбуждении двигатель имеет две степени свободы, то необходимо иметь для него два исходных дифференциальных уравнения. Первое уравнение может быть получено, если записать второй закон Кирхгофа для цепи якоря:
 .
|
Второе уравнение представляет собой закон равновесия моментов на валу двигателя:
 .
|
В этих уравнениях Lя и rя – индуктивность и сопротивление цепи якоря, 
и 
- коэффициенты пропорциональности, J – приведенный к оси двигателя суммарный момент инерции, 
- угловая скорость двигателя, Ф – поток возбуждения, М – момент нагрузки, приведенный к валу двигателя.
Так как поток возбуждения двигателя Ф=const, то можно положить
и 
Вводя оператор дифференцирования и решая уравнения совместно, получаем
 .
|
Здесь введены две постоянные времени двигателя: электромеханическая постоянная времени
|
|
|
|
и постоянная времени якорной цепи
 .
|
Коэффициенты пропорциональности Се и См могут быть найдены из соотношений:
 ;
| |
 ,
|
где Uном и Iя.ном – номинальные значения напряжения и якорного тока двигателя, Мном и 
- номинальный вращающий момент и скорость идеального холостого хода двигателя.
Учитывая эти соотношения, электромеханическую постоянную времени можно представить в другом виде:
 ,
|
где 
- номинальное сопротивление якоря двигателя, Мкз – момент короткого замыкания двигателя (вращающий момент заторможенного двигателя).
 .
|
Из последнего выражения можно получить передаточную функцию двигателя, связывающую его угловую скорость с подаваемым напряжением
 .
|
Зададим необходимые коэффициенты двигателя и получим его передаточную функцию в численном виде.
− скорость вращения вала двигателя на холостом ходу;
− номинальное напряжение питания двигателя;
− номинальный якорный ток двигателя;
− номинальный вращающий момент;
− коэффициент пропорциональности дифференциальных уравнений двигателя;
− коэффициент пропорциональности дифференциальных уравнений двигателя;
|
|
|
− электромеханическая постоянная времени двигателя;
− постоянная времени якорной цепи.
Тогда передаточная функция двигателя примет вид:
Усилитель
Считая Усилитель безынерционным, можно записать его передаточную функции в виде:
, где k – коэффициент усиления по напряжению.
Датчик обратной связи
Передаточная функция датчика обратной связи:
.
Определим передаточную функцию разомкнутой системы:
;
Зная передаточную функцию разомкнутой системы, определим передаточную функцию системы с обратной связью:
;
;
Дата добавления: 2019-01-14; просмотров: 315; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!