Расчет динамики.
Настройку всех контуров проводим на технический оптимум. Желаемая передаточная функция в этом случае для i контура имеет вид
Контур тока.
Для контура тока передаточная функция регулятора тока
,
где
.
Электромагнитная постоянна якорной цепи Тэ определяется из формулы
Индуктивность якорной цепи может быть приблизительно найдена из выражения
А сопротивление якорной цепи как
.
Постоянная интегрирования регулятора тока
,
где
;
.
Параметры регулятора тока
,
где С1 – величина емкости, задана произвольно.
где
Контур скорости.
Для контура скорости передаточная функция регулятора скорости
где
для всех двигателей ПБСТ.
- электромеханическая
постоянная времени.
m – масса стола (суппорта)
Параметры регулятора скорости
Контур положения (дополнительный контур при работе от чпу).
Желаемая передаточная функция в этом случае
По структурной схеме с учетом включения цифро-аналогового преобразователя (ЦАП)
;
где
- коэффициент передачи
n – число разрядов ЦАП
Uоп = 10В
- коэффициент
механизма подачи
- дискретность
задания координат системы ЧПУ.
Передаточная функция регулятора положения
Параметры регулятора положения
Резистор
Резистор
.
Расчет времени разгона электропривода подачи до номинальной скорости вращения.
Разгон происходит по прямоугольной диаграмме при кратности тока равной 4, Электропривод имеет два контура, моменты инерции редуктора и ходового винта не учитываем.
Ускорение привода
,
где
Время разгона
.
3.2. Выбор комплектных электроприводов переменного тока.
В обязательном порядке в качестве комплектных электроприво-дов переменного тока должны быть выбраны соответствующие по току, напряжению и мощности выбранному АД.
В каталогах различных фирм содержится информация о пара-метрах частотных приводов и приводится схема подключения. Обяза-тельным условием выбора конкретного электропривода является на-личие векторной системы управления.
После краткого описания схемы подключения составляется тип-ичная функциональная схема частотно-регулируемого асинхронного электропривода с векторным управлением (рис.2). Для этой схемы приводится подробное описание общих принципов работы электро-привода, отдельных блоков и узлов.
3.2.1. Расчет статических характеристик электропривода переменного тока при различных законах частотного регулирования.
Для расчета характеристик используется Т – образная схема за-мещения, наиболее отражающая физику процессов в АД. В отличие
от Г–образной схемы в данном случае учитывается изменение тока
намагничивания, что особенно важно на низких частотах при малом напряжении.
Обозначения, принятые для Т – образной схемы замещения, сле-дующие:
- угловая скорость
поля или частота питающего напряжения;
- угловая скорость
поля при номинальной частоте fн;
- скорость идеального
холостого хода ротора;
- число пар полюсов;
- индуктивное
сопротивление намагничивающего кон-тура
при номинальной частоте;
- индуктивное
сопротивление рассеяния фазы статора
при номинальной частоте;
- индуктивное
сопротивление рассеяния фазы ротора,
приведенное к статору, при номинальной
частоте;
,
,
- соответственно, основная индуктивность
от полезно-го потока и индуктивности
обмоток статора и ротора от потоков
рассеяния;
,
- активные сопротивления обмоток статора
и ротора, при-веденные к статору;
- скорость вращения
ротора;
- относительная
частота напряжения на статоре или
относительная скорость вращения
холостого хода;
- относительная
скорость вращения ротора;
- скольжение;
- относительная
частота роторной ЭДС;
-частота роторной
ЭДС или абсолютное скольжение угловой
скорости поля статора и ротора.
Тогда
Для двигателя, выбранного на соответствующую мощность и синхронную скорость вращения, находятся абсолютные значения сопротивлений статора и ротора. С этой целью определяется номи-нальное значение тока и полное сопротивление двигателя
;
.
Номинальный момент
двигателя
,
где
Индуктивные сопротивления намагничивающего контура, Инду-ктивные сопротивления рассеяния фаз статора и ротора и их актив-ные сопротивления равны
Относительные
значения сопротивлений
для соответствующих АД приведены в
таблице 3 приложения.
Полное индуктивное сопротивление фазы статора при разомкну-той цепи ротора
Полное индуктивное сопротивление фазы ротора при разомкну-той цепи статора
Коэффициент рассеяния
Статические механические характеристики АД выполняются для трех законов частотного регулирования. Для пропорционального за-кона регулирования рассчитываются четыре характеристики, соответ-ствующих значениям напряжения и частоты, а именно:
,
;,
;
,
;
,
.
Для законов постоянства потокосцеплений статора и ротора рас-считываются по три характеристики, а именно:
1) , ;
,
;
,
.
Коэффициенты
;
на величину компенсации падений
напряжения для соответствующих
сопротивлений асинхронного дви-гателя.