
- •Родионов в.И.
- •Конспект лекций
- •Лекция 1
- •Лекция 2
- •Лекция 9
- •Лекция 10
- •Лекция 11
- •Лекция 1
- •1. История развития электроприводов ла.
- •1. История развития электроприводов ла
- •2. Роль и место автоматизированного электропривода на борту летательного аппарата. Основные типы приводов, используемых на ла, сравнительные характеристики. Тенденции и перспективы развития.
- •3. Типовые структуры электроприводов
- •Лекция 2
- •1. Методы вывода уравнений движения механических частей электроприводов
- •2. Уравнение движения электропривода
- •3. Приведение параметров механических частей электропривода к входному звену
- •4. Приведение моментов инерции
- •5. Приведение моментов сопротивления
- •Лекция 3
- •1. Системы электроприводов постоянного тока.
- •2. Электроприводы переменного тока.
- •1. Системы электроприводов постоянного тока
- •2. Электроприводы переменного тока
- •Лекция 4
- •1. Основные динамические режимы двигателя постоянного тока.
- •1. Пуск двигателя постоянного тока независимого возбуждения до основной угловой скорости
- •2. Динамическое торможение двигателя постоянного тока независимого возбуждения
- •Лекция 5
- •1. Параметрическое управление исполнительного двигателя.
- •2. Статические характеристики системы усилитель – исполнительный двигатель.
- •1. Параметрическое управление исполнительного двигателя
- •2. Статические характеристики системы усилитель – исполнительный двигатель
- •Лекция 6
- •1. Динамические характеристики системы усилитель – исполнительный двигатель.
- •1.Динамические характеристики системы усилитель – исполнительный двигатель
- •Лекция 7
- •1. Импульсное управление исполнительного двигателя.
- •2 .Статические характеристики системы импульсный усилитель—исполнительный двигатель.
- •3. Динамические свойства системы импульсный усилитель—исполнительный двигатель
- •1. Импульсное управление исполнительного двигателя
- •2. Статические характеристики системы импульсный усилитель—исполнительный двигатель
- •1 Динамические свойства системы импульсный усилитель—исполнительный двигатель.
- •3. Динамические свойства системы импульсный усилитель—исполнительный двигатель
- •Лекция 8
- •1. Статические характеристики системы тиристорные преобразователи – исполнительный двигатель.
- •1. Статические характеристики системы тиристорные преобразователи – исполнительный двигатель
- •Лекция 9
- •1. Переходные процессы в приводах с двигателями постоянного тока последовательного возбуждения.
- •2. Электромагнитные переходные процессы в приводах с асинхронными двигателями.
- •1. Переходные процессы в приводах с двигателями постоянного тока последовательного возбуждения
- •2. Электромагнитные переходные процессы в приводах с асинхронными двигателями
- •Лекция 10
- •1. Переходные режимы в приводах с асинхронными двигателями трехфазного тока.
- •1. Переходные режимы в приводах с асинхронными двигателями трехфазного тока
- •Лекция 11
- •1. Энергетические характеристики следящих приводов постоянного тока.
- •2. Выбор исполнительного элемента по энергетическим характеристикам объекта регулирования.
- •1. Энергетические характеристики следящих приводов постоянного тока
- •2. Выбор исполнительного элемента по энергетическим характеристикам объекта регулирования
- •Лекция 12
- •1. Определение передаточного числа редуктора и проверка выбранного исполнительного двигателя.
- •1. Определение передаточного числа редуктора и проверка выбранного исполнительного двигателя
- •Лекция 13
- •1. Проверка электродвигателя на нагрев.
- •1. Проверка электродвигателя на нагрев
- •Лекция 14
- •1. Построение желаемых лачх и лфчх системы.
- •2. Построение лах корректирующего устройства.
- •1. Построение желаемых лачх и лфчх системы
- •2. Построение лах корректирующего устройства
- •3. Специальные методы повышения динамической точности следящих систем
- •Лекция 15 Способы регулирования и управления электроприводами ла
- •1. Рулевой привод без обратной связи
- •2. Рулевой привод с жесткой обратной связью
- •3. Рулевой привод со скоростной обратной связью
- •4. Рулевой привод с изодромной обратной связью
3. Приведение параметров механических частей электропривода к входному звену
Ставится задача получения формулы для приведенного момента инерции механической части электропривода, который содержит элементы, часть которых участвует во вращательном, а часть – в поступательном движениях. Сложность возникает тогда, когда необходимо записать уравнения либо для поступательного, либо для вращательного движения (т.е. нужно приводить момент инерций к массе или наоборот).
Рассмотрим переход от реальной схемы рис.2.2 к эквивалентной схеме рис.2.3. При этом приведенный и реальный ЭП должны иметь одинаковые момент сопротивления Мс, момент инерции J и угловую скорость вращения ротора электродвигателя.
Приведение расчетных параметров электропривода рассмотрим на основе приводимого ниже примера:
Рис. 2.2 Схема реального ЭП подъемного устройства
Рис. 2.3 Схема эквивалентного ЭП подъемного устройства
На рис.2.2 изображена реальная схема ЭП, на рис. 2.3 – эквивалентная схема. На рис. 2.2 приняты следующие обозначения:
1 – электродвигатель; 2 –муфта; 3 – тормозное устройство; 4 – корпус редуктора; 5,6 – зубчатые колеса; 7 – муфта; 8 – барабан; 9 – корпус устройства; 10 – груз; – угловая скорость вращения вала двигателя; б – угловая скорость вращения барабана (угловая скорость на выходном валу ЭП); V – линейная скорость перемещения груза; Р – вес груза.
Элементы 4,5,6 образуют редуктор, в целом же схема рис. 2.2 является схемой подъемного устройства.
На рис. 2.3 приняты обозначения:
J – приведенный момент инерции; МС – приведенный момент нагрузки.
При подаче напряжения питания на обмотку управления электродвигателя 1 начинается вращение его ротора, в силу чего приводится в движение барабан 8, который осуществляет подъём груза.
Приняты допущения, что все элементы кинематической схемы рис. 2.2 являются абсолютно недеформируемыми, но трос может изгибаться идеально. В качестве звена приведения обычно берут вал двигателя 1.
4. Приведение моментов инерции
Запишем выражение для кинетической энергии реальной и эквивалентной схем (рис. 2.2 и 2.3) и приравняем их друг к другу:
,
(2.9)
где Jд – момент инерции ротора электродвигателя 1; J1 – момент инерции вращающихся частей на первичном валу; J2 – момент инерции вращающихся частей на вторичном валу; m – масса груза.
Деля
формулу (2.9) на
,
получаем:
.
(2.10)
Для приведения параметров движения к входному звену введем передаточное отношение:
,
(2.11)
, (2.12)
где Rб – радиус барабана.
Выражение для приведенного радиуса инерции будет иметь вид:
. (2.13)
Подставим выражения (2.11)-(2.13) в соотношение (2.10)
. (2.14)
Формула (2.14) позволяет определить момент инерции с учетом масс подвижных частей сложной схемы (рис. 2.2) и перейти к приведенному моменту инерции эквивалентной схемы (рис. 2.3).
5. Приведение моментов сопротивления
Для приведения моментов сопротивления к входному звену воспользуемся формулой для мощности N для эквивалентной схемы (рис. 2.3) и для Nб на валу барабана исходной схемы (рис. 2.2):
, (2.15)
, (2.16)
где Rб – радиус барабана.
,
,
(2.17)
где
– КПД общий, а также редуктора и барабана.
Приравнивая правые части выражений (2.15) и (2.16), с учетом (2.17) получаем:
;
(2.18)
,
(2.19)
где
– момент нагрузки на исполнительном
органе.
В результате получаем следующее дифференциальное уравнение движения для ротора приведенного ЭП:
,
(2.20)
где приведенные: J –момент инерции, МС – момент сопротивления; МД – момент двигателя (описывается для каждого типа двигателя согласно его электрической и физической схемам).