4 Определение передаточной функции электродвигателя

Двигатель постоянного тока при управлении изменением напряжения якоря представляют в виде следующей системы:

Рис. Структурная схема двигателя

Постоянную времени якорной цепи Тя определяют по следующей формуле:

где Lя.ц - индуктивность якорной цепи;

Rя.ц - сопротивление якорной цепи.

Индуктивность якорной цепи вычисляют по формуле:

где Lтр - приведенная индуктивность трансформатора:

Lя.д.- индуктивность якоря двигателя

Приведенную индуктивность обмотки трансформатора определяют по формуле:

где Zтр - полное приведенное сопротивление обмоток трансформатора;

Rтр - приведенное активное сопротивление трансформатора.

Полное приведенное сопротивление обмоток трансформатора вычисляют по формуле:

где Uк - напряжение короткого замыкания;

Pн - номинальная мощность трансформатора;

Uн - номинальное напряжение вторичной обмотки.

Подставив численные значения, получим:

Ом

Приведенное активное сопротивление трансформатора определяют по формуле:

,

где Pк.з.- потери при коротком замыкании.

Подставив значения в данную формулу, получим следующее значение:

Ом

Подставив полученные значения в формулу, получим значение приведенной индуктивности обмотки трансформатора

Приведенную индуктивность трансформатора определяют по формуле:

Гн

Индуктивность якоря двигателя определяют по формуле:

Гн

Полное сопротивление якорной цепи вычисляют по формуле:

Сопротивление якоря двигателя:

,

где R_я - сопротивление якорной обмотки;

Rд.п_. - сопротивление дополнительной обмотки;

Rщ - сопротивление щеточного контакта.

Сопротивление щеточного контакта определяют по формуле:

Ом,

Подставив значения в формулу, получим значение сопротивления якоря двигателя:

Ом

Динамическое сопротивление тиристора

,

где Uт=1В - классификационное падение напряжения на тиристоре;

Iт.н - среднее значение тока через тиристор при номинальном моменте сопротивления на двигателе.

Среднее значение тока через тиристор определяется по формуле:

А

Подставив полученное значение в формулу, получим:

Ом

Коммутационное сопротивление тиристора определяют по формуле

,

где m- число фаз преобразователя (для мостовой 3-фазной схемы m=6)

Ом

Подставив полученные значения в соответствующие формулы получим следующие результаты

Ом;

Гн;

с.

5. Определение передаточной функции датчика тока

Передаточная функция определяется следующим образом:

где - падение напряжения на шунтовом сопротивлении,

- пусковой ток,

- номинальный ток двигателя.

(В/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)

Определение передаточной функции тахогенератора

Так как в обратную связь принято подавать напряжение 10 В, то передаточная функция тахогенератора имеет вид:

Так как в обратную связь принято подавать напряжение 10 В, то необходим согласующий усилитель, коэффициент усиления рассчитан ниже.

(В*с/рад)