1 Функциональная схема сар положения

Упрощённая функциональная схема САР положения приведена на рисунке 1:

Рис.1 Функциональная схема САР

На рисунке:

РП – регулятор положения

ДП – датчик положения

РС –регулятор скорости

ДС – датчик скорости (тахогенератор)

ДТ – датчик тока

РТ – регулятор тока

ТП – тиристорный преобразователь

Редуктор

Механизм

2 Выбор мощности электродвигателя

Выбор мощности электродвигателя произведём по методу эквивалентных величин.

Мощность выбираемого электродвигателя должна удовлетворять условию:

, где

Р_ДВ – мощность двигателя,

F_{C MAX} – максимальная сила сопротивления,

V_MAX – максимальная скорость перемещения механизма,

_РЕД – КПД редуктора

По справочнику выбираем электродвигатель с номинальной мощностью не менее 200 Вт: двигатель ПБСТ22 на 220 В со встроенным тахогенератором ТС-1.

Наименование параметра	Значение
Частота вращения n, об/мин	1500
Мощность номинальная РН, Вт	600
Ток номинальный IН, А	3.4
Момент номинальный МН , Н*м	3.9
КПД, %	76
Частота вращения максимальная nmax, об/мин	3750
Момент инерции, кг*м2	0,012
Число пар полюсов, 2p	4
Сопротивление обмотки якоря RЯ, Ом	3.43
Сопротивление обмотки дополнительных полюсов RД,Ом	2.18
Номинальное напряжение UН, В	220

Проверку двигателя проведём по методу эквивалентных величин:

, где

М_ЭКВ – эквивалентный момент,

М_{ДВ НОМ} – номинальный момент двигателя

Величину эквивалентного момента высчитывают по формуле:

, где

М_П – пусковой момент

М_Т – момент торможения

М^* _max– максимальный приведённый момент

М*_min – минимальный приведённый момент

t_П – время пуска

t_Т – время торможения

- коэффициент, учитывающий условия охлаждения

- коэффициент, учитывающий условия охлаждения во время паузы

Для данного типа двигателя примем

Коэффициент можно вычислить по формуле:

=0.975

Расчёт моментов пуска и торможения произведём по формулам:

Получаем ,

Максимальный приведённый момент равен:

, где

i_ред – передаточное отношение редуктора

, где

V _мех – скорость перемещения механизма,

w_дв – скорость вращения двигателя

,

Тогда

Минимальный приведённый момент равен

Время пуска и торможения вычислим по формулам:

, ,где

w_дв – скорость вращения вала двигателя

J* - приведённый суммарный момент инерции

, где

J_дв – момент инерции ротора двигателя,

J_ред – момент инерции редуктора

Тогда

Тогда времена пуска и торможения:

t_П = 0.157с

t_Т = 0.146с

Режим работы механизма повторно-кратковременный, нагрузочная диаграмма выглядит следующим образом:

Рис.2 Нагрузочная диаграмма механизма

Выберем режим работы механизма повторно-кратковременный. Относительный коэффициент продолжительности цикла примем 0.8. Минимальное время цикла примем 30 секунд.

Относительный коэффициент продолжительности цикла:

,

Откуда t_p=24 с – время рабочего периода

Тогда

Время паузы:

t₀ = t_цикла – t_раб = 30 – 24 = 6 с

Произведём расчёт эквивалентного момента:

1.92> 0.814

Значит, двигатель выбран правильно.