Материал: 3764

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

						11
	ωнi0 = 0,32 431 =138							рад с,
так как 262 138 , то двигатель удовлетворяет этому показателю.
5. Проверка на перегрузку:
		Mст						2500
Mтреб =			Jн
		i	+			+	Jдв i0 εн = 431 +
				i
		0	0
	5000	+662 10			−4			=19,40Н м.
+	431					431 0,34

Отношение M тр M ном =19,40 12,5 =1,55 2 ,							т.е. двигатель удовлетворяет условию

(10) и (11).

Делаем вывод, что двигатель выбран правильно, так как он удовлетворяет условию обеспечения требуемых скорости и нагрузки.

							Таблица 2
Тип двигателя	Мощность на валу Pном, кВт	Частота вращения nном, об/мин	Напряжение питания Uном, В	Ток якоря I, А	Сопротивление обмотки Rя, Ом	Момент номинальный	Момент инерции Jд, кг·м²

	0,76	2500	110	8,2	0,237	2,96
МИ-	0,45	1500	110	5,0	0,605	2,92	0,013
МИ-	0,37	1000		4,2	1,46	3,6	0,013
32	0,76	2500	220	4,1	0,85	2,96	5
	0,45	1500	220	2,5	2,38	2,92
	0,37	1000		2,1	5,27	3,6
	1,6	2500	110	19,2	0,147	6,25
МИ-	1,1	1500	110	13,0	0,42	7,15	0,040
МИ-	0,76	1000		9,0	1,5	7,4	0,040
41	1,6	2500	220	9,5	0,58	6,25	8
	1,1	1500	220	6,4	1,7	7,15
	0,76	1000		4,5	3,32	7,4
	3,2	2500	110	36,3	0,06	12,5
МИ-	1,6	1500	110	18,2	0,192	10,4	0,066
МИ-	1,1	1000		12,6	0,435	10,7	0,066
42	3,2	2500	220	18,2	0,239	12,5	2
	1,6	1500	220	9,1	0,75	10,4
	1,1	1000		6,3	0,71	10,7
МИ-	5,0	2500	220	27,2	–	19,4	0,127
МИ-	3,2	1500		17,1	–	20,8
51	3,2	1500		17,1	–	20,8
51	1,6	1000		8,7	–	15,6
	1,6	1000		8,7	–	15,6
МИ-	7,0	2500	220	37,0	0,065	27,2	0,153
МИ-	4,5	1500		24,0	0,162	29,2
52	4,5	1500		24,0	0,162	29,2
52	2,5	1000		13,1	0,392	24,2
	2,5	1000		13,1	0,392	24,2

Лабораторная работа №3

Определение передаточных функций электродвигателей

Теоретическая часть

Схема включения двигателя постоянного тока независимого возбуждения

–

Переходные процессы в двигателе описывают систе-

мой уравнений:

U = Rя I + L

+ E, где E = ce Φ ω = ke ω

(12)

dω

, где Mдв

Mдв = Mст + J

= cм Φ ω = kм I

Мдв

где U – напряжение питания двигателя; Rя – сопротивление

ОВ

цепи якоря; I – ток якоря; L – индуктивность рабочей об-

Iв

Rв

мотки; E – противо ЭДС; Mдв

– вращающий момент двига-

Uв

теля; Mст – постоянный (статический) момент нагрузки; J –

–

момент инерции двигателя; Ф – магнитный поток возбуж-

дения; ce , ke , cм , kм – коэффициенты ЭДС и момента; ω –

угловая скорость вращения двигателя.

При отсутствии значения R в расчетах можно принять

R ≈ 0,5(1−η)Uном Iном

(13)

(определяем по номинальным значениям соответственно КПД, напряжение и ток двигателя, в случае если величина R не задана);

L ≈ c

Uном

(14)

2 p

дв

ном

где c = 6 ÷8

(коэффициент,

принимающий меньшее значение для двигателей

малой мощности и большее – для двигателей большей мощности);

pдв – число

пар полюсов двигателя.

В дальнейшем будем рассматривать систе-

W1(P)

U(P)

му уравнений (12) с переменными в виде малых

Двигатель

ω(P)

отклонений от установившегося режима: u, i.

Mст(P)

постоянного

Передаточная функция – это

отношение

тока

преобразования

Лапласа выходного

сигнала к

Mн(P)

входному.

W2(P)

Перепишем эти уравнения в операторном

виде, используя символ дифференцирования p:

u = keω +(Rя + L p) i;

=ω +(Rя + L p)

Mн + J p ω

;

или

kм ke

(15)

kмi = Mн + J p ω,

Mн + J

p ω

i =

kм

откуда

L J

Rя J

Rя

p ω +

pω +ω +

p Mн.

kм

ke kм

Rя

kм

Находим отсюда скорость:

Rя J

Rя

L J

−

Mн,

kм

p +1 ω =

Rя

ke kм

kм

или

(Tэ Tм p2 +Tм p +1) ω = k1 u −k2 (1+Tэ p) Mн,

откуда

(16)

k2 (1+Tэ p)

ω(p)=

u(p)

−

Mн(p),

(17)

T T p2 +T p +

p +1

где Tэ = LRя и Tм = JRя ke kм – соответственно электромагнитная и электромеханическая постоянные времени двигателя, с; k1 =1ke – коэффициент усиления двигателя, 1/В·с; k2 = Rя kekм – коэффициент пропорциональности, 1/с·Н·м.

Значение коэффициентов ke , kм могут быть определены по номинальным параметрам двигателя:

Uном − RяI

Mном

Pном

(18)

ke =

kм =

ωном

ωном I

Передаточные функции двигателя (вход – напряжение питание или мо-

мент нагрузки, выход – скорость вращения) отсюда в операторном виде:

W1(p)=

W2 (p)= −

k2 (1+Tэ p)

(19)

T T p2

+T p +1

T p2 +T

p +1

э м

Переходной процесс для вещественных отрицательных корней будет апериодическим, для комплексных сопряженных – колебательным. В любом случае вещественная часть корней должна получиться отрицательной (затухающий характер переходного процесса).

Пример расчета

Определить передаточные функции ИД (ИД и его технические данные взять из лабораторной работы №1).

1. Коэффициент ЭДС определяем по номинальным значениям парамет-

ров:

ke =	U ном − Rя I	=	110 −36,3 0,06	= 0,41 B с рад.
			262
	ωном

2. Коэффициент момента согласно уравнению (19): kм = MIном = 1236,,53 = 0,344 Н мА.

3. Полный момент инерции двигателя:

J = Jдв +	J н	= 0,0662 +	5000	= 0,0931 кг м2 .
J = Jдв +	2	= 0,0662 +	2	= 0,0931 кг м2 .
	i0		431

4. Электромеханическая постоянная времени двигателя:

Tм =	JRя	=	0,0931 0,06	= 0,039 c .
	ke kм		0,41 0,344

5. Электромагнитная постоянная времени:

Tэ =	L	=	c U ном	=	8 110	= 0,081	c .
	Rя		Rя 2 pдвnномIном		0,06 2 1 2500 36,3

6. Коэффициент передачи двигателя по скорости

k1 =	1	=	1	= 2,44	рад	.
			0,41
	ke				с B

7. Коэффициент передачи двигателя по моменту нагрузки:

k2 =	Rя		=	0,06	= 0,42	рад	.
	ke k			0,41 0,344		с Н м
		м

8. Отсюда передаточные функции двигателя:

(p)=

2,44

рад

;

0,081 0,039 p2 +0,039 p +1

с B

(p)= −

0,42(1+0,081 p)

рад

0,081

0,039 p2 +0,039

p +1

с Н м

Корни характеристического уравнения вещественные отрицательные, что говорит о затухающем апериодическом характере переходного процесса. Для комплексных корней с отрицательной вещественной частью переходный процесс затухающий колебательный.

Лабораторная работа №4

Выбор усилителя и расчет измерителя рассогласования

		Wус		Wид
Зад	∆Rу	Операцион-	Uн, Iн	Исполни-
Зад	∆Rу	ный усили-	Uн, Iн	тельный
	Iу	тель		двигатель
				ИД
			ОС

Рис. 9 Структурная схема АСР

Исходными данными для выбора усилителя являются: мощность, напряжение питания и ток исполнительного электродвигателя, определенные в предыдущей части.

Операционные усилители выполняют не только функции суммирования и усиления сигнала, но и выполнение некоторых других математических операций над сигналами, поэтому суммирующие усилители в этих системах называ-

ют регуляторами. Используют четыре типа регуляторов: П – регулятор, ПИ – регулятор, ПД – регулятор и ПИД – регулятор.

Операционный усилитель – это усилитель с нечетным числом каскадов усиления и с большим коэффициентом усиления (Ку > 1000), охваченный сильной отрицательной обратной связью и практически не имеющий дрейфа нуля.

Математические операции, выполняемые операционным усилителем, определяются видом сопротивлений обратной связи и входной цепи.

На рис. 10 приведены схемы П и ПИ – регуляторов.

Рис. 10 Схемы П и ПИ – регуляторов

Сигнал на выходе П – регулятора пропорционален входному, т.е.

Uвых = kUвх ,

где k = Ro,c R1 .

Сигнал на выходе ПИ – регулятора пропорционален входному и интегралу от входного сигнала по времени, т.е.

Uвых

∫Uвхdt + kUвх ,

или в операторной форме

W (p)=

Uвых(р)

= k

1+T0 p

= k

;

T p

вх

(р)

T p

k = 1 ,

T01

где T0 = Ro,cC; k = Ro,c R1; T01 = R1C; P - оператор.

На рис. 11 приведены схемы ПД и ПИД – регуляторов.

Смотрите также:


«ДОХОДЫ, РАСХОДЫ И ПРИБЫЛЬ КОММЕРЧЕСКОГО БАНКА.»
«ДОХОДЫ, РАСХОДЫ И ПРИБЫЛЬ КОММЕРЧЕСКОГО БАНКА.»
Значение, сущность и содержание социально — педагогической деятельности в организации для детей-сирот и детей, оставшихся без попечения родителей
__RGR2
__RGR2
_11_А. Франс для эл версии
_индив анализ данных
- Интерфейс 485 и оптопорт 11
!!!Вопросы_Философские проблемы техники