4.3.2 Расчёт электродвигателя.

1. Требуемая механическая мощность на валу двигателя

(4.1)

Коэффициент линейности [Выбор двигателя и редуктора следящих систем. Машиностроение, 1972, под ред. Беляев Н. И. Нагорский В. Д.

]

2. Максимальная механическая мощность:

(4.2)

3. По вышеприведенному расчёту устанавливаем [Двигатели серии ДБМ (справочник)], что наиболее близким двигателем является ДБМ120-1-0,2-2 при параллельном соединении секций обмотки.

При непрерывном способе управления с параллельным соединением секций фазы нормированные параметры имеют следующие значения: , , , , , .

Тогда:

;

;

1/с;

;

.

4. Параметры рабочей точки механической характеристики:

(4.3)

1/с.

5. Рассчитываем редукцию, приняв

, (4.4)

6. Эквивалентный момент двигателя:

, (4.5)

где ,

7. Потери в обмотке статора от синфазной составляющей тока:

, (4.6)

где

8. Дополнительные потери в обмотке от квадратурного тока:

, (4.7)

4.3.3 Определение добротности по скорости привода.

Добротность по скорости следящего электропривода (СЭП) определяется как отношение постоянной скорости слежения к установившейся ошибке. Максимальная добротность по скорости должна иметь следующее численное значение:

, (4.8)

Такой добротности должен соответствовать общий коэффициент передачи разомкнутой системы для передаточной функции по скорости.

Передаточная функция двигателя по скорости имеет вид

, (4.9)

где К_дв - коэффициент передачи двигателя по скорости;

Т_м - приведенная к валу двигателя электромеханическая постоянная времени электропривода;

Т_Э = L/R – электрическая постоянная времени двигателя.

с.

Так как Т_э « Т_м, то передаточную функцию электродвигателя можно принимать в следующем виде:

, (4.10)

где

, (4.11)

Передаточная функция редуктора равна

, (4.12)

.

Преобразованная структурная схема СЭП будет иметь следующий вид:

Рисунок 5.1- Структурная схема скоростного контура азимутального привода.

Необходимый коэффициент по скорости и по углу:

, (4.13)

Тогда:

, (4.14)

Тогда максимальные коэффициенты на границе устойчивости системы будут: К_у=32 и К_с=64.

4.3.4 Расчёт угломестного эп.

Расчёт угломестного привода выполнен по такому же алгоритму как и для азимутального привода, при следующих исходных данных:

Угловая скорость вращения нагрузки относительно горизонта – от 0 до 16/с;

Угловое ускорение нагрузки относительно горизонта – от 0 до 30/с ;

Момент неуравновешенности М - не более 0,2 Нм;

Статический момент сил в подшипниках М_стат = 0,15 Нм;

Момент инерции J - не более 0,5 ;

Коэффициент передачи 12.

На основание расчетов, приведенных в пунктах 4.3.2 и 4.3.3, была построена следующая структурная схема привода изображенная на рисунке 6.

Рисунок 5.2- Структурная схема скоростного контура угломестного привода.

В качестве элементов структурной схемы были выбраны следующие единицы: двигатель ДБМ 120, датчик, в обратной связи по скорости, тахогенератор ТП20 с мультипликатором ( с i = 100), датчик, в обратной связи по углу, БВТА 100- С30 с преобразователем АЦПВТ.

С_Е = С_М = 0,5;

R_об=10,8;

1/i = 0,063

Тогда на основание формулы (4.14) были найдены следующие коэффициенты: К_у=10 и К_с=12.