Проектирование двигателя
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
Коэффициент передачи П-части регулятора тока
Постоянная времени интегрирования регулятора тока
Передаточная функция регулятора тока
.
Передаточная функция замкнутого контура тока
Переходный процесс в контуре тока представлен на рисунке 2. Расчетная электрическая схема регулятора тока приведена на рисунке 3.
Рис. 2. Переходный процесс в контуре тока
Рис. 3. Расчётная электрическая схема регулятора тока
Емкость конденсатора в цепи обратной связи регулятора тока
Сопротивления на входе регулятора тока приняты одинаковыми, т.к. одинаковы коэффициенты передачи по прямому каналу и по каналу обратной связи
Сопротивление резистора в цепи обратной связи регулятора тока
Расчетная структурная схема контура скорости приведена на рисунке 4.
Рис. 4. Структурная схема контура скорости
Коэффициент обратной связи по скорости для максимальной скорости
Коэффициент передачи П-регулятора скорости
Передаточная функция регулятора скорости
Передаточная функция замкнутого контура скорости настроенного на модульный оптимум
Расчетная электрическая схема регулятора скорости приведена на рис. 5.
Рис. 5. Расчётная схема регулятора скорости
Переходные процессы по току и по скорости при работе с нагрузкой и без нагрузки представлены на рисунке 6, динамические скоростные характеристики с нагрузкой и без нагрузки - на рисунке 7.
Рис. 6. Переходные процессы в двухконтурной системе
Сопротивления на входе регулятора скорости
Сопротивление резистора в цепи обратной связи регулятора скорости
Рис. 7. Динамические характеристики двухконтурной системы
Анализ переходных процессов дает следующие результаты:
Перерегулирование при пуске вхолостую составляет 4,3%. Как видно из графиков динамических скоростных характеристик, контур скорости, настроенный на модульный оптимум, отрабатывает сигнал задания на скорость без погрешности при работе вхолостую, но при работе под нагрузкой появляется погрешность равная
Точность регулирования в этом случае составляет
(30)
Полученные результаты в целом соответствуют стандартным настройкам на модульный оптимум и полностью подтверждают теоретические сведения.
5.Двухконтурная система с учетом ООС по ЭДС двигателя
Расчетная структурная схема приведена на рисунке 8.
Рис. 8. Структурная схема СПР с учетом ООС по ЭДС двигателя.
При внесении обратной связи по ЭДС из внешнего контура во внутренний появляется погрешность в отработке контуром тока сигнала задания. Эта погрешность тем больше, чем меньше нагрузка двигателя.
Таким образом, при учете ЭДС двигателя возникает токовая погрешность, зависящая от нагрузки и быстродействия системы(степени форсировки двигателя ), при этом время разгона увеличивается из-за уменьшения динамического тока. При малых нагрузках влияние ЭДС двигателя велико и им нежелательно пренебрегать.
Переходные процессы замкнутой системы без учета и учетом ООС по ЭДС двигателя представлены на рисунках 9, 10, динамические характеристики - на рисунке 11.
Электромеханические характеристики двигателя, разомкнутой системы и замкнутой системы приведены на рисунке 12.
Рис. 9. Переходные процессы с учетом и без учета ООС по ЭДС двигателя при Мс=0.
Рис. 10. Переходные процессы с учетом и без учета ООС по ЭДС двигателя при Мс = Мн
Рис. 11. Динамические характеристики при анализе ООС по ЭДС двигателя
Рис. 12. Электромеханические характеристики
6.Анализ влияния упругости и зазора на жесткость характеристик
Структурная схема для анализа приведена на рисунке 13.
Рис. 13. Структурная схема двухмассовой СПР с учетом упругости и зазора.
Жесткость механической передачи от двигателя к механизму
Момент инерции механизма
Все остальные параметры расчётной структурной схемы определены ранее.
В двухмассовой электромеханической системе в начальный момент времени вторая масса движется вниз, а двигатель начинает разгоняться в противоположенную сторону. При закрытии зазора вторая масса начинает разгоняться вверх, двигатель же тормозиться и кратковременно переходит в четвертый квадрант. Далее привод разгоняется с колебаниями по амплитуде вокруг заданного момента. Наличие зазора и упругости значительно увеличивает динамические нагрузки в механической части привода. Снизить нагрузки можно путем уменьшения ускорения в зазоре, т.е. на время выбора зазоров уменьшить задание, а затем разгоняться до номинальной скорости. Кроме того, изменением коэффициента обратной связи по току можно добиться такой жесткости механической характеристики, при которой демпфирующая способность будет максимальна
Переходные процессы в двухмассовой ЭМС с зазором и упругостью для каждой из масс, а также динамические механические характеристики при работе без нагрузки и с номинальной нагрузкой изображены на рисунках 14-16.