Разработка автоматизированного электропривода подачи металлорежущего станка
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
шибки регулирования
Оценка статической ошибки проводится на верхней и нижней границах диапазона регулирования. Она включает в себя определение коэффициентов передачи отдельных звеньев системы и общего коэффициента передачи, вычисление ошибки регулирования в разомкнутом и замкнутом состоянии. По результатам вычислений и допустимому значения ошибки, определённому заданием, задаётся коэффициент передачи усилителя.
Статическая характеристика систем импульсно-фазового управления (СИФУ), используемых в серийных приводах, показана на рис. 6
Рис. 6
В режиме непрерывных токов ЭДС тиристорного преобразователя является функцией угла управления ? и определяется выражением:
E?=E?0cos?. (20)
На основании этого выражения строится статическая характеристика тиристорного преобразователя, показывающая значение ЭДС при изменении угла а от 0 до 90 (рис. 7).
Рис. 7
Определяется ЭДС преобразователя на верхней границе диапазона регулирования:
Е?В=?max/Кд+IнRн=71,2/1,666+31тАв0,092=45,6 В (21)
По характеристике тиристорного преобразователя определяется угол управления ? в=68, обеспечивающий Е?в=45,6.
Определяется ЭДС преобразователя на нижней границе диапазона регулирования:
Е?Н=?mшт/Кд+IнRн=1,02/1,666+31тАв0,092=3,5 В (21)
По характеристике тиристорного преобразователя определяется угол управления ? в=88, обеспечивающий Е?в=3,5.
Определяется ЭДС преобразователя на номинальной скорости регулирования:
Е?Ном=?Ном/Кд+IнRн=54,78/1,666+31тАв0,092=35,8 В (21)
По характеристике тиристорного преобразователя определяется угол управления ? в=72, обеспечивающий Е?в=35,8.
Коэффициент передачи преобразователя на верхней и нижней границах диапазона регулирования определяется как отношение численных значений (В/град) проекций участка касательной, проведённой в точке, соответствующей Е?в и Е?н (рис. 7):
КВтп= ?ЕВ?/??В =(45,6-35,8)/(72-68)=2,47 (22)
КНтп= ?ЕН?/??Н =(35,8-3,5)/(88-72)=2,02 (22)
По характеристике СИФУ (рис. 6) определяется напряжение управления
UyB=4,0, соответствующее ? в=68.
По характеристике СИФУ (рис. 6) определяется напряжение управления
UyН=3,0, соответствующее ? н=88.
По характеристике СИФУ (рис. 6) определяется напряжение управления
UyНом=3,5, соответствующее ? ном=72.
Коэффициент передачи СИФУ на верхней и нижней границах регулирования определяется аналогично определению Ктп:
КВсифу= ??В/?Uу=(88-72)/(4-3,5)=32 (23)
КНсифу= ??Н/?Uу=(72-68)/(3,5-3)=8 (23)
Общий коэффициент передачи системы на верхней границе регулирования
КВ=КВСИФУКВтпКдКтг=32тАв2,47тАв1,666тАв1,3=170,90 (24)
Общий коэффициент передачи системы на нижней границе регулирования
КН=КНСИФУКНтпКдКтг=8тАв2,02тАв1,666тАв1,3=6,98 (24)
Наибольший перепад скоростей на верхней границе регулирования в разомкнутом состоянии
??Вр=??д +?UВcКд=4,26+4,46тАв1,666=11,26, (25)
Наибольший перепад скоростей на нижней границе регулирования в разомкнутом состоянии
??Вр=??д +?UВcКд=4,26+0,347тАв1,666=4,84 (25)
где ??д - перепад скорости вращения двигателя при неизменной ЭДС и изменении нагрузки в заданных пределах:
??д=(МСmax-МСmin)/МнIнRяКд=(16,70-4,17)/14тАв31тАв0,092тАв1,666=4,26
?Uс - наибольшая величина колебаний напряжения преобразователя, вызванная колебаниями напряжения в сети:
?Uсв = 0,1 Еав=0,1тАв45,60=4,46В, ?Uсн = 0,1 Еон =0,1тАв3,47=0,347В
Статическая ошибка на верхней границе регулирования в разомкнутом остоянии системы
?Вр=??Вр/?max100%=11,26/71,21тАв100% =16,66 (26)
Статическая ошибка на нижней границе регулирования в разомкнутом cостоянии системы
?Нр=??Нр/?min100%=4,84/1,01тАв100=1,1тАв100% =479,2 (26)
Статическая ошибка на верхней границе регулирования в замкнутом состоянии системы
?В= ?Вр/(1+Кв)=16,66/(1+170,90)=0,097 (27)
Статическая ошибка на нижней границе регулирования в замкнутом состоянии системы
?Н= ?нр/(1+Кн)= 479,2/(1+6,98)=59,57 (27)
Требуемое значение коэффициента передачи системы, обеспечивающее статическую ошибку не больше допустимой по заданию,
Ктр= ?Вр/?-1=59,57/ 15-1=2,97 (28)
С учётом Ктр определяется минимальный коэффициент усиления усилителя:
Ку >=Ктр/Кн =2,97/6,98=0,45 (29)
9. Расчёт параметров отсечки
Напряжение управления Uy, подаваемое на СИФУ, ограничивается максимально возможным значением, которое по характеристике СИФУ соответствует минимальному углу управления. По характеристике рис.6 эта величина составляет 11В.
Для ограничения входного сигнала, который может неконтролируемо расти, в схеме привода необходимо предусмотреть стабилизатор напряжения управления. Одна из возможных схем стабилизации напряжения показана на рис.8.
Рис. 8
Выходное напряжение схемы поддерживается на уровне пробивного напряжения стабилитрона VS1. Разница между входным и выходным напряжениями гасится на сопротивлении R3. Такое ограничение при действии токовой отсечки отключает связь по скорости и обеспечивает на выходе системы сигнал управления, значительно меньший уровня задающего напряжения.
Напряжение стабилизации стабилитрона (диода) VS1 выбирается из условия:
UВр/Ку<=UVSI=< Uуmax/Ку 4/0,45=8,89 = < UVSI =< 11/0,45=24,4 (30).
Выберем стабилитрон VS1 КС524Г от 18 - 28 В
Блок токоограничения (БТО) (рис.9) состоит из трёх трансформаторов тока,