5 Определение передаточной функции датчика тока
Передаточная функция определяется следующим образом:
,
где
- падение напряжения на шунтовом
сопротивлении,
- пусковой ток,
- номинальный ток двигателя.
(мВ/А)
Сигнал с датчика тока нужно подать на сумматор, выполненный на базе операционного усилителя. Так как в обратную связь принято подавать 10 В, то необходимо согласующее устройство:
Передаточная функция датчика тока с согласующим устройством:
(В/А)
6 Определение передаточной функции датчика положения
Датчики перемещения обеспечивают контроль перемещения с высокой точностью (порядка 0.001 градусов). Из аналоговых датчиков наибольшее распространение получили индуктивные датчики, имеющие высокие уровни выходных сигналов, обладающие большой надежностью.
Примем диапазон регулирования 5 градусов. Тогда, учитывая, что в обратную связь подаётся 10 В, передаточная функция датчика положения с согласующим устройством будет иметь вид:
В/град.
7 Определение передаточной функции датчика скорости
Номинальная скорость двигателя равна 230 рад/с. Тогда, учитывая, что в обратную связь подаётся 10В, передаточная функция будет иметь вид:
В*с/рад.
Необходимо согласующее устройство:
Тогда:
В*с/рад.
8 Определение передаточной функции тиристорного преобразователя
Передаточная функция тиристорного моста вместе с системой импульсно-фазового управления СИФУ, как правило, апроксимируется апериодическим звеном первого порядка с постоянной времени Тт.п.=0,01 с., что обусловлено дискретностью подачи отпирающих импульсов и особенностью работы управляемого тиристорного выпрямителя.
,
где Uт.п - выходное напряжение тиристорного преобразователя;
Uу - напряжение, подаваемое на вход СИФУ тиристорного преобразователя;
Кт.п - коэффициент передачи тиристорного преобразователя.
Следует отметить, что коэффициент тиристорного преобразователя не является величиной постоянной и изменяется в зависимости от величины управляющего напряжения.
Рис. 4 Регулировочная характеристика тиристорного преобразователя
ПТТР-230-100.
- относительное значение ЭДС преобразователя;
- относительное значение напряжения
управления.
Для получения коэффициента передачи преобразователя линеаризуем регулировочную характеристику, приведённую на рисунке. Линеаризацию проводим на двух участках, откуда будем иметь два значения коэффициента передачи ТП:
Участок 1.
Участок 2.
Минимальное значение
будем использовать для исследования
системы на точность, а максимальное
значение для исследования системы на
устойчивость.
9 Определение коэффициента разомкнутой системы
В современных тиристорных приводах постоянного тока для улучшения статических и динамических характеристик системы в промежуточные усилители вводятся различные корректирующие цепи, чем обеспечивается регулирование необходимых динамических свойств системы.
Статическая точность поддержания заданной скорости движения для статических САР электропривода определяется уравнением:
,
ΔЗ – статическая точность замкнутой системы.
ΔР – статическая точность разомкнутой системы, определяется по выражению:
,
где ΔМс – возможный перепад момента сопротивления, приведенный к валу двигателя,
β0 – жесткость естественной механической характеристики, которая определяется выражением
.
Отсюда, находим ΔР:
.
При введении в систему тиристорного преобразователя жесткость механической характеристики меняется, т.к. в сопротивлении якорной цепи Rяц помимо сопротивления цепи якоря двигателя Rяд должно учитываться и сопротивление тиристорного преобразователя.
Найдем жесткость механической характеристики с учетом сопротивления тиристорного преобразователя:
.
Суммарная ошибка не должна превышать заданной ошибки:
δзад≥δст+δск.
Статическая ошибка при вращательном движении механизма определятся из выражения:
,
где Крс- коэффициент усиления разомкнутой системы;
iр – передаточное отношение редуктора;
Мс – приведенный момент сопротивления на валу двигателя;
β1 - жесткость механической характеристики.
Ошибка слежения при установившемся вращательном движении механизма с максимальной скоростью:
,
где ωmax – максимальная скорость движения механизма.
Определяем суммарную ошибку:
,
,
.