3.3 Розрахунок перехідних процесів розімкненої системи електроприводу.
Остаточні висновки про правильність проведених розрахунків і прийнятності режимів роботи електроприводу робляться на базі моделювання перехідних процесів. Крім того, при моделюванні перехідних процесів можна досить просто врахувати ті особливості параметрів і складності, якими ми нехтували на попередніх стадіях проектування: індуктивність кола якорю, не лінійність параметрів магнітного ланцюгу, інерційність напівпровідникового перетворювача, складну залежність моменту навантаження від швидкості або у часі, тощо. Структурна схема розімкнутої системи електроприводу ТП-Д представлена на рис. 3.5.
Система рівнянь, що описує задатчик інтенсивності і напівпровідниковий перетворювач
1.
2.
-
обмеження вихідної напруги задатчика;
на вході задатчика встановлюється
напруга відповідна знаку та величині
потрібної ЕРС перетворювача
,
або потрібної швидкості
3.
Рівняння струму в ланцюзі якоря
4.
Рівняння динамічної рівноваги моментів на валу двигуна
5.
Момент навантаження Мс в ході моделювання треба змінювати по знаку та по величині.
Перехідні процеси в схемі збудження двигуна із постійними параметрами зручно вирішувати як зміну у часі коефіцієнту СД із постійною часу ТВ.
6.
,
г де СДУ=СД ОСЛ при ослабленні потоку и СДУ=СД Н при відновленні потоку. На початку моделювання СД=СДН. При моделюванні треба враховувати, що при ослабленні або відновленні магнітного потоку постійна часу ТВ суттєво відрізняються.
При чисельному інтегруванні система диференційних рівнянь замінюється на систему алгебраїчних рівнянь, в яких змінні виражені у прирощеннях. Наприклад, для електроприводу ТП-Д без урахування перехідних процесів в колі збудження система рівнянь має вигляд
1.
2.
3.
4.
,
тут інерційність перетворювача не
враховується
5.
6.
7.
8.
9.
10.
Метод моделювання обирається студентом самостійно із тих, що пропоновані в курсах "Моделювання електромеханічних систем", "Системи автоматичного проектування електротехнічних пристроїв та електромеханічних систем", або іншим, яким володіє студент.
3.4 Інженерна оцінка результатів проектування
Робота по проектуванню завершується інженерною оцінкою підучених результатів і доказовим підтвердженням правильності ухвалених технічних рішень і досягнутих показників статичних і динамічних режимів.
При аналізі сталих режимів звертається увага на виконання технічних вимог по забезпеченню заданого технологічного режиму, тобто необхідних швидкостей прямого і зворотного ходу, діапазону регулювання швидкості. Визначається статизм отриманих механічних характеристик.
У перехідних режимах оцінюється час розгону, реверсу, гальмування і середнє за цей час прискорення механізму порівняно із заданими величинами. Перехідний процес можна умовно вважати закінченим, якщо помилка за швидкістю не перевищує ±5 %. У випадках виникнення перерегулювання оцінюється його величина у відсотках.
За наслідками розрахунків перехідних процесів робляться остаточні виводи про придатність вибраного двигуна» При цьому проводиться завершальна перевірка по нагріву і перевантаженню двигуна по струму.