Структурная схема системы управления электроприводом
 |
В соответствии с основным уравнением электропривода (ф-ла 6.1) и разработанной функциональной схемой электропривода (см. рис.6.1.) составим структурную схему системы управления электроприводом. Разработанная структурная схема представлена на рис.6.3.
Данная структурная схема отражает математическое описание системы управления электроприводом, построенной по принципу ПЧ-АД.
Задатчик интенсивности ЗИ, представляет собой апериодическое звено с достаточно большой постоянной времени tзи. Постоянную времени tзи из технологических соображений (чтобы уменьшить гидравлические удары в сети) принимаем равной 10 с [1]. Функциональный преобразователь ФП преобразует задание относительной частоты a в напряжение питания U, используя заданную форму кривой разгона. Определим форму кривой разгона, исходя из постоянства перегрузочной способности во всем диапазоне регулирования. Зададимся перегрузочной способностью. Примем перегрузочную способность 2,2. Построим совмещенный график естественной механической характеристики двигателя и механической характеристики насоса без учета перегрузочной способности и с учетом ее. Данный график изображен на рис.6.4.
По графику (рис.6.4) выбираем три точки на механической характеристике насоса с учетом перегрузочной способности, по которым будем аппроксимировать эту кривую прямыми. Для данных точек находим М и w. Так как систему управления электроприводом, реализованная в комплектном преобразователе обеспечивает программное формирование зависимости U (¦), то при постоянной частоте, и, следовательно, постоянном напряжении, механические характеристики можно аппроксимировать прямыми линиями. Жесткость характеристик b в таком случае найдем по естественной характеристике:
|
|
|
b = Мном / (w0н × sн) = 24,523/ (314×0,026) = 3, (6.5)
где Мном - номинальный момент двигателя, w0н - синхронная частота вращения, sн - номинальное скольжение. Зная момент и скорость для выбранных точек, используя рассчитанную жесткость характеристик b найдем синхронную частоту для характеристики двигателя, проходящей через выбранную точку:
w0 = w + М / b, (6.6)
где w и М - скорость и момент по графику (рис.6.4.).
Для выбранных точек, рассчитаем напряжение питания двигателя соответствующее найденным скоростям и моментам. Напряжение питания определим по формуле:
, (6.7)
где Мк - момент, соответствующий выбранной точке, a - частота питающего напряжения, которую можно определить как:
a = w0/w0н, (6.8)
где w0 - синхронная частота, соответствующая характеристике двигателя, проходящей через выбранную точку, w0н - номинальная синхронная частота двигателя.
|
|
|
Данные, определенные из графика (координаты выбранных точек), а также рассчитанные по формулам 6.4 ¸ 6.8 сведем в таблицу 6.1.
Таблица 6.1.
Расчетные данные для аппроксимации кривой разгона.
| № точки | w, рад/с | М, Н×м | w0, рад/с | a, о. е. | Uф, В |
| 1 | 94,2 | 6,66 | 96,42 | 0,307 | 29,26 |
| 2 | 204,1 | 22,59 | 211,63 | 0,674 | 101,62 |
| 3 | 305,836 | 47,78 | 314 | 1 | 220 |
Построенная в соответствии с таблицей 6.1 кривая разгона и ее аппроксимация изображены на рис.6.5 Из рисунка видно, что кривая разгона имеет форму параболы, т.е. имеет место квадратичная зависимость U (¦). Такой закон управления позволяет уменьшить потери в статоре двигателя, что ведет к снижению общего расхода энергии. Аппроксимированная кривая начинается не из точки с координатами 0; 0, чтобы увеличить пусковое напряжение, и, следовательно, иметь больший пусковой момент.
Блок М (U, w, a) производит вычисление момента двигателя и сопутствующих величин (момента критического и критического скольжения) в зависимости от напряжения питания двигателя, частоты питающего напряжения и скорости двигателя. Вычисление момента производится по формуле Клосса (ф-ла 6.9), вычисление момента критического по формуле 6.10, вычисление критического скольжения - по формуле 6.11.
|
|
|
, (6.9)
, (6.10)
, (6.11)
 |
где w0 - синхронная частота, определяемая как w0 = a×w0н, a - относительная частота, а - коэффициент, определяемый как а = R1/R’2.
Апериодическое звено с постоянной времени Тэ учитывает электромагнитные свойства двигателя, величина Тэ определена в п.4.2 (см. формулу 4.14) и равна 0,122 с.
Дата добавления: 2018-10-25; просмотров: 631; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!