- •Факультет № 3 Кафедра 310
- •Методические материалы
- •Содержание
- •1. Введение
- •2.1. Терминология и основные понятия теории электроприводов.
- •2.3. Объект исследования – исполнительный двигатель
- •2.4.Физические законы, действующие в подсистемах эмп.
- •2.5. Этапы расчета управляемого электропривода
- •3.1.Условия работоспособности и устойчивости работы привода в постановке задачи регулирования эп
- •3.2. Методика расчета механической и регулировочной характеристик
- •3.3. Методика расчета диапазона регулирования
- •3.4. Коэффициент использования электродвигателя по мощности
- •3. Методика расчета управляемого электропривода
- •3.5. Расчет динамического качества привода
- •4. Применение вычислительных машин для расчета характеристик.
- •4.1. Краткие сведения о MathCad
- •4.2. Инструкция по работе в MathCad
- •5. Задание и перечень тем кр по дисциплине «Системы приводов в мт» (срс – 8 час.).
- •5.3 Варианты тем кр
- •6. Примеры программ расчетов приводов в Mathcad.
- •6.1. Программы расчета механической характеристики двигателя постоянного
- •6.2. Программа расчета механической характеристики асинхронного
- •6.3. Программа расчета угловой характеристики синхронного двигателя и
2.1. Терминология и основные понятия теории электроприводов.
Задача регулирования - поддержание регулируемой величины - X в соответствии с законом - W путем управления -Y при воздействии возмущения -Z.
Z
W Y X
Рис. 1. Граф ,отображающий систему регулирования и управления электроприводом.
2.2. Структура ЭМП
Внешняя среда – внешнее возмущающее воздействие.
u Мн
I
Мэм
.
1 2 3
.
u , Q
4
Энергия преобразования в системах генерирования и электропривода
W
система электропривода
W
система генерирования.
направления
информационных сигналов
1. - Электрическая система
2. - Магнитная система.
3. - Механическая система.
4.- Система управления
Допущение: системы охлаждения и вентиляции не рассматриваются.
Физические законы отражаются структурными связями и материальными свойства элементов подсистем.
2.3. Объект исследования – исполнительный двигатель
Характеристики привода в целом определяются как характеристиками исполнительного двигателя, так и законами управления. Поэтому при проектировании должны быть рассчитаны основные характеристики двигателя - механическая и регулировочная. Известно, что при регулировании на разных скоростях должны быть согласованы частотные характеристики двигателя и нагрузки во всем диапазоне регулирования. Кроме того, должна быть обеспечена устойчивость также во всем диапазоне регулирования. В противном случае произойдет «опрокидывание», двигатель перейдет в тормозной режим и потеряет управляемость.
2.4.Физические законы, действующие в подсистемах эмп.
Таблица 1.
Подсистема |
Топология |
Математические связи |
Логика функционирования |
Электрическая |
I и II законы Кирхгофа;I=0; E=U |
UR=IR
|
Ключевые элементы K=K1(t)-1(t-t0) |
Магнитная |
Закон Кирхгофа для магнитной цепи =F |
ФИ=НI Ф=LI Ф=MI
|
=(1(tk)-1(tk-tH)) -константа |
Механическая |
|
Mэм=I Мвт=K Мст=sign()Mm Мн=М0 |
Мн=Мн0(1(tk)H-1(-tH)) |
Система управления (обратная связь) |
регулирование |
|
Uk=Uk(,Q).
|
2.5. Этапы расчета управляемого электропривода
1) ставиться задача регулирования, определяются векторы Y, Z, X, W.
где W – задан техническим заданием.
2) строится структура привода и для каждого типа исполнительного двигателя строится его механическая и регулировочная характеристики;
3) строится частотная характеристика нагрузки и определяется номинальный режим и зоны работоспособности
4) при заданной нагрузке определяется зона устойчивой работы привода;
5) система исследуется на максимальную нагрузку
6) определяется закон управления Y и выбирается исполнительный элемент.
