6.2Электрическая часть двигателя.

Запишем уравнение электрического равновесия для якорной цепи двигателя:

, где - оператор Лапласа.

Значения напряжения, силы тока, ЭДС зависят от времени, т.е. . Проведя преобразование Лапласа, получаем:

, где

, так как частота вращения двигателя, а следовательно и скорость вращения двигателя зависят от времени.

, где

- индуктивность якорной цепи.

Выходной координатой электрической части двигателя является сила тока, проходящего через якорь двигателя, а входной – напряжение. Получаем передаточную функцию Д:

.

6.3 Механическая часть двигателя.

Запишем уравнение для механической части двигателя:

, где - оператор Лапласа.

Значения момента и момента инерции зависят от времени, т. е. M(t), w(t). Проведя преобразование Лапласа получаем:

.

Выходной координатой механической части двигателя является скорость вращения двигателя, а входной – момент (разность моментов). Получаем передаточную функцию МЧД:

,

.

6.4 Структурная схема электродвигателя.

7. Передаточная функция тиристорного преобразователя.

Передаточная функция тиристорного моста вместе с системой импульсно-фазового управления СИФУ, как правило, апроксимируется апериодическим звеном первого порядка с постоянной времени Т_тп, в пределах от 0,006 до 0,01с, что обусловлено дискретностью подачи отпирающих импульсов и особенностью работы управляемого тиристорного выпрямителя (тиристорного преобразователя)

,

где - выходное напряжение тиристорного преобразователя;

- напряжение, подаваемое на вход СИФУ тиристорного преобразователя;

- коэффициент передачи тиристорного преобразователя, который не является постоянной величиной и изменяется в зависимости от величины управляющего напряжения.

Определяем коэффициент передачи по регулировочной характеристике тиристорного преобразователя.

;

Примем для проверки на устойчивость, а - на точность.

8. Передаточные функции датчиков обратной связи.

8.1 Передаточная функция датчика скорости.

В качестве датчика скорости используем тахогенератор, который можно представить в виде безынерционного линейного элемента. Тогда передаточная функция датчика скорости:

- номинальное напряжение тахогенератора;

- номинальная скорость вращения тахогенератора;

;

- номинальная частота оборотов тахогенератора.

Следовательно, передаточная функция датчика скорости примет вид

Напряжение, подаваемое на сумматор и равное 5В, снимаем с одного сопротивлений, стоящего в цепи тахогенератора и являющегося согласующим устройством датчика скорости.

Рис. 2

8.2 Передаточная функция датчика тока.

В качестве датчика тока выбираем шунтовое сопротивление со стандартным падением напряжения на нем . При этом передаточную функцию датчика тока можно представить в виде:

;

Двигатели допускают перегрузку по току до в течение 10с при номинальном возбуждении. Следовательно, передаточная функция примет вид

.

Сигнал с датчика тока необходимо подать на сумматор, выполненный на операционном усилителе. На вход усилителя нужно подавать напряжение не более 5В. Тогда передаточная функция согласующего устройства примет вид:

.