Розрахунок системи електропривода з сумуючим підсилювачем
Наведемо рівняння, якими описується електромеханічна характеристика системи електропривода з сумуючим підсилювачем:
/52/
де 
коефіцієнти передачі підсилювача і силового перетворювача; 
еквівалентний опір перетворювача; 
коефіцієнт зворотного зв’язку за швидкістю двигуна.
Вихідними даними для розрахунків коефіцієнтів, які входять в рівняння /53/, є задані технічними умовами діапазон регулювання і статизм нижньої електромеханічної характеристики. Діапазон регулювання 
, де 
і 
швидкості ідеальних холостих ходів, що відповідають натуральній і нижній електромеханічній характеристиці. Нижню межу регулювання визначає заданий відносний перепад швидкості, який називається статизмом, при зміні навантаження від нуля до номінального. Отже, статизм замкненої системи регулювання
/53/
Підставивши в рівняння /54/ 
, одержують
/54/
Формула /54/ показує, що перепад швидкості на нижній характеристиці залежить від діапазону регулювання і статизму.
Функціональна схема системи автоматичного регулювання зі зворотним зв’язком за швидкістю наведена на Рис.6. На ній позначені: ЗШ - задавач швидкості, ПО - сумуючий операційний підсилювач: ШІП, СК - широтно-імпульсний перетворювач з системою керування,
Д - двигун, ТГ - тахогенератор і подільник напруги 
.
Рис. 6.
Система автоматичного регулювання з широтно-імпульсним перетворювачем є дискретною, але при 
kГц її можна вважати безперервною. Тому динаміку такої системи описуватимемо математичним апаратом для неперервних множин.
|
|
|
Розв’язавши систему рівнянь /52/ відносно швидкості, одержують рівняння електромеханічної характеристики системи
, /53/
де 
.
Або
, /55/
де 
коефіцієнт підсилення розімкненої системи.
Поділивши перепад швидкості в розімкненій системі при номінальному навантаженні
на перепад швидкості в замкненій системі
,
одержимо формулу для визначення необхідного коефіцієнта підсилення розімкненої системи:
або
. /56/
Коефіцієнт зворотного зв’язку за швидкістю визначають, виходячи з стандартної задаючої напруги 10В або 20В, яка має відповідати швидкості ідеального холостого ходу 
. Зазвичай, приймають 
. Тоді, підставивши в /55/ 
, одержують
/57/
З /57/ визначають коефіцієнт зворотного зв’язку
/58/
Коефіцієнт передачі керованого випрямляча визначають з уніфікованої характеристики 
(рис.7), прийнявши 
рівною номінальній напрузі двигуна і 
.
Коефіцієнт передачі керованого випрямляча вираховують із умови роботи привода на мінімальній швидкості. За цієї умови
|
|
|
;
і 
згідно графіка відповідає 
.
Тоді
, /59/
де 
напруга керування, яка відповідає 
згідно рис.7.
Для забезпечення заданого статизму 
необхідно вибирати сумуючий підсилювач з коефіцієнтом підсилення
. /60/
Для реалізації зворотного зв’язку за швидкістю підбираємо за каталогом [Л.2, т.2, с.430, табл.26.15] тахогенератор з постійними магнітами за умов 
і 
. Цим умовам задовольняє тахогенератор ТМГ-30П УЗ з параметрами:
nтг=4000 об/хв, звідки ωтг=πnтг/30=418,879 рад/с
Евих=230В > 
=0,0396∙250,996=9,933В
Ія. тг=0,087А
kтг=0,549 В∙с/рад
Зазвичай, напруга тахогенератора більша напруги давача 
. Тому напругу 
одержують за допомогою подільника напруги тахогенератора. Опір подільника
/61/
де 
струм якоря тахогенератора. Опір подільника приймають дещо більшим розрахункового, наприклад 
=2370 Ом. Тоді опір резистора
Опір резистора 
.
Щоби струм у колі зворотного зв’язку не зумовлював нелінійність, більшу 1%, опір кола зворотного зв’язку повинен бути більшим за опір 
в 25 разів. При такому опорі в колі зворотного зв’язку буде протікати струм
.
За цієї умови струм в резисторі подільника
.
Для вибору резисторів за каталогом необхідно визначити їх потужності:
|
|
|
;
.
Резистором R2 обираємо С5-42В з номінальним опором 2,2 кОм, потужністю розсіювання 10 Вт, допустиме відхилення опору від номінального 
( 
).
В якості резистора R1 використаємо підстроювальний резистор СП5-3В-1Вт з повним опором 220 Ом та номінальною потужністю розсіювання 1 Вт, відхилення повного опору від номінального 
( 
), кількість обертів - 40. Його використання дозволить точно встановити коефіцієнт передачі подільника напруги, оскільки регулюванням опору R1 можна компенсувати відхилення опору резистора R2 від номінального.
Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 141; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!