1.3. Основные параметры объекта регулирования

Структурная схема объекта регулирования представлена на рис. 1.3.

Рисунок 1.3 - Структурная схема объекта регулирования

Ниже рассчитываются основные параметры объекта регулирования.

Эквивалентное сопротивление силовой цепи системы ТП–Д

где – сопротивление цепи якоря двигателя при рабочей температуре

;

– активное сопротивление обмотки реактора;

– индуктивное сопротивление реактора.

Конструктивная постоянная двигателя

Вс,

где – номинальная угловая скорость двигателя

.

Индуктивность обмотки якоря двигателя определяется по формуле

мГн,

где β = 0,6 – при не компенсируемой машине;

Тогда эквивалентная индуктивность силовой цепи системы ТП-Д равна

L_Э = L_Я + а_В = (13,338 + 2·0,25) = 13,838 мГн.

Электромагнитная постоянная времени силовой цепи в системе ТП–Д представляет собой отношение суммарной индуктивности цепи к ее активному сопротивлению

.

Суммарный момент инерции привода

J_Σ = J_дв + J_пр = J_дв + 0,3J_дв = 1,3∙16,25 = 21,125 ,

где J_дв – момент инерции двигателя;

Jпр – приведенный момент инерции механизма к валу двигателя.

Электромеханическая постоянная времени электропривода

.

Передаточное число измерительного редуктора

,

где ω_max = ω_н.дв = 56,548 рад/с;

К_оп – коэффициент обратной связи по перемещению принимается равным10 В/рад;

U_{зп max} = 10 В – максимальное напряжение задание на перемещение;

ε – угловое ускорение двигателя, определяется из расчета величины динамического тока равной I_Н:

.

Время пуска до номинальной скорости, торможения

.

Время торможения от номинальной скорости до полной остановки

t_т = t_п = 0,892 с.

Желаемый коэффициент обратной связи по току

.

Для усиления сигнала с шунта и гальванической развязки силовой цепи и цепи управления используется датчик тока, коэффициент усиления которого равен:

.

Коэффициент шунта определяется следующим образом

Для реализации отрицательной обратной связи по току выбирается шунт. Условием выбора шунта является превышение номинального тока шунта над номинальным током двигателя (I_шн I_н.дв). Выбирается шунт из серии 75ШСМ со следующими номинальными данными: номинальный ток I_шн = 300 А, номинальное падение напряжения U_шн = 75 мВ.

Для осуществления отрицательной обратной связи по скорости по справочным данным в соответствии с номинальной скоростью двигателя (540 об/мин) выбирается тахогенератор ПТ–32/1 со следующими техническими данными:

Технические данные тахогенератора ПТ–32/1

Номинальное напряжение, U_н.тг, В 230

Номинальный ток, I_н.тг, А 0,5

Номинальная скорость вращения, n_н.тг, об/мин 600

Номинальное напряжение возбуждения, В 55

Номинальный ток возбуждения, А 0,5

КПД, % 66,3

Коэффициент усиления тахогенератора равен

,

где ω_н.тг – номинальная угловая скорость тахогенератора

.

Для гальванической развязки цепей тахогенератора и цепей управления используется датчик напряжения. Коэффициент усиления датчика напряжения принимается равным единице: К_дн = 1.

Желаемый коэффициент обратной связи по скорости

.

Сопротивления делителя напряжения выбираются исходя из следующего выражения

Ом,

сопротивление находится как

Ом,

находим

Ом.

Коэффициент делителя напряжения тахогенератора определяется в соответствии со следующим выражением