2.2.1. Статический расчет электропривода

Статический расчет сводится к определению передаточных коэффициентов, выбору ОС и построению электромеханических или механических характеристик электропривода.

Статическая настройка ЭП осуществляется в установившихся режимах, исходя из заданного статизма и требований нагрузки. Основная задача – это стабилизация скорости ЭД. Ее точность оценивается обычно по механической или электромеханической характеристикам, которые строятся при постоянном напряжении в сети и постоянной температуре окружающей среды. Колебания температуры и напряжения (если они есть) могут компенсироваться изменением коэффициента усиления усилителя. Уравнение электромеханической характеристики для случая действия трех основных ОС выглядит так:

(2.5)

Уровень стабилизации скорости в замкнутой системе определяется через ошибку регулирования в разомкнутой системе:

, (2.6)

где - ошибка регулирования в разомкнутой системе; (2.7)

- суммарное сопротивление якорной цепи.

Ошибка регулирования в замкнутой системе ЭП зависит от значений коэффициентов ОС и коэффициентов усиления преобразователя и усилителя. При этом возможности ОС различны. В большинстве случаев коэффициенты ОС определяются датчиками, а коэффициент усиления преобразователя – выбранным типом преобразователя. Значение ошибки таким образом будет определяться коэффициентом усиления суммирующего усилителя. При этом часто возникает необходимость либо в нахождении суммарного коэффициента усиления системы, либо коэффициента усиления суммирующего усилителя при заданной ошибке регулирования – . Кроме того, используется понятие ошибки на естественной характеристике двигателя:

. (2.8)

, , определяют значения коэффициентов ОС и коэффициентов усиления преобразователя и усилителя в системе с:

1. ООС по скорости: ; (2.9)

2. ООС по напряжению: ; (2.10)

3. ПОС по току: . (2.11)

На практике при расчете системы широко используется понятие статизма, причем статизм определяется по отношению к скорости идеального ХХ и может быть выражен в абсолютных единицах или процентах:

. (2.12)

С уменьшением скорости идеального ХХ при той же ошибке статизм растет.

В расчетах используют:

– диапазон регулирования скорости

,

– понятие статизма разомкнутой системы

,

– понятие статизма естественной характеристики ЭД

,

– понятие статизма замкнутой системы (он обычно равен заданному)

.

Исходя из определения статизма можно записать выражения 2.9-2.11:

1. для ООС по скорости: ; (2.13)

2. для ООС по напряжению: ; (2.14)

3. для ПОС по току: . (2.15)

Регулирование скорости в заданном диапазоне осуществляется изменением задающего сигнала. Значение задающего напряжения также зависит от коэффициентов ОС и коэффициентов усиления преобразователя и усилителя. Определяют значение из уравнения электромеханической характеристики при идеальном ХХ двигателя:

. (2.16)