- •Система автоматического регулирования частоты вращения двигателя постоянного тока Вариант 15
- •Томск 2013 ведение
- •Cap частоты вращения двигателя постоянного тока
- •Функциональная схема сар
- •Значения параметров сар по варианту 5
- •Описание элементов, входящих в систему
- •Структурная схема
- •1) Эквивалентная передаточная функция по задающему воздействию
- •2) Эквивалентная передаточная функция разомкнутой системы
- •3) Эквивалентная передаточная функция по возмущающему воздействию
- •4)Эквивалентная передаточная функция по ошибке регулирования
- •Дифференциальное уравнение сар
- •Оценка устойчивости сар по корням характеристического уравнения
- •Оценка устойчивости сар по критерию Михайлова
- •Оценка устойчивости сар по критерию Найквиста
- •Оценка устойчивости сар по критерию Гурвица
- •Оценка устойчивости сар по лачх и лфчх
- •Временные характеристики сар
- •Определение критического коэффициента усиления системы по критерию Гурвица
- •Построение области устойчивости в плоскости параметра Крс
- •Показатели качества сар
- •Влияние пку на характеристики системы
- •Установившаяся ошибка системы
Функциональная схема сар
Для составления функциональной схемы необходимо выделить объект управления, цепь обратной связи и нагрузку. Далее, рассматриваем цепь прохождения сигнала, где каждому блоку соответствует прямоугольник с названием и указанием направления следования сигнала.
Рис. 2 Функциональная схема САР.
Функциональная схема включает в себя следующие блоки:
Задающее устройство (ЗУ)
Суммирующее сравнивающее устройство (ССУ)
Пассивная корректирующая RC-цепь (ПКУ)
Тиристорный преобразователь (ТП)
Двигатель постоянного тока (ДПТ)
Нагрузка (Н)
Датчик скорости (ДС)
Делитель напряжения (Дел)
Значения параметров сар по варианту 5
Параметры |
Значение |
Ку1 |
3 |
Ку2 |
3 |
Т1 |
0,112 (с) |
Т2 |
0,046 (с) |
Ктп |
49,2 |
Ттп |
0 (с) |
Кд1 |
2,4 (рад/В*с) |
Кд2 |
32 (рад/с*н*м) |
Тэ |
0,015 (с) |
Тм |
0,433 (с) |
Кдс |
0,1 (В*с/рад) |
Тдс |
0,008 (с) |
Кп |
1 |
Мн |
3 (Н*м) |
Описание элементов, входящих в систему
1) Задающее устройство (Rз) задаёт постоянное напряжение в цепи, необходимо для функционирования всей системы. (рис.4.1):
Рис. 4.1 Задающее устройство
2) Сравнивающее суммирующее устройство (ССУ) предназначено для сравнивания и суммирования сигналов:
Рис.4.2 ССУ
3) Пассивная корректирующая RC – цепь служит для улучшения динамических свойств системы.
Рис. 4.3 ПКУ
(Т1 р+1)U2(t) = (Т2 р+1)U1(t),
где T1 = (R1 + R2)C; T2 = R2C.
4) Тиристорный преобразователь (ТП) служит для преобразования трехфазного переменного напряжения в ток якоря двигателя (Iя дв).
Рис. 4.4 Тиристорный преобразователь (ТП).
(ТТП р + 1)U2(t) = KТПU1(t),
U1 – напряжение на входе ТП;
U2 – напряжение на выходе ТП;
KТП – коэффициент передачи ТП;
ТТП - постоянная времени ТП.
5) Двигатель постоянного тока (ДПТ) - устройство преобразующее электрическую энергию постоянного тока в механическую энергию:
– частота
вращения выходного вала.
– ток
якоря двигателя.
– момент
сопротивления на валу.
-
коэффициенты передачи по напряжению и
моменту.
– электромагнитная
и электромеханическая постоянные
времени
Рис. 4.5 Двигатель постоянного тока (ДПТ).
6) Делитель напряжения (Д) - устройство, в котором входное и выходное напряжение связаны коэффициентом передачи:
Рис. 4.6 Делитель напряжения.
U2(t) = KПU1(t),
где КП = R R
7) Датчик скорости (ДС) – преобразует скорость вращения ДПТ в пропорциональное напряжение.
(ТДСр + 1)UДС(t) = KДС(t)
Рис. 4.7 Датчик скорости (ДС).
