книги из ГПНТБ / Живов Л.Г. Привод и автоматика самоходных кранов

Время установления сигнала равно ty. Однако после истече­ ния времени tY процесс нарастания скорости продолжается, обусловленный постоянными времени Т и ©. Как видно из рис. 17, плавное возрастание задающего напряжения (плавное движение рукояти командоаппарата за время £у) определяет следующие особенности переходных режимов. В начале нара­ стания кривой скорости (не более 0,7 с) наблюдается S-образ-

Рис. 17. Зависимость ощущения, рывка, ускорения, скорости и силы тока от времени при плавном нарастании сигнала управления:

1 — заданная скорость движения рукоятки командоконтроллера; 2 — задан­

ный ее участок, обеспечивающий плавное нарастание рывка от нуля до максимума и плавное нарастание ускорения а, но кри­ вая ощущения имеет скачок. Однако значение рывка на поря­ док меньше (в 10—20 раз), чем в ранее рассмотренных случаях

прерывно нарастать, пока выводится рукоятка командоконтрол­

40

ускорение

а%(1~ а) [Т— (1— е~‘/т)— 0(1 — е -'/0)] H{t)—

пики рывка в начальный момент пуска, который зависит, как и в предыдущих случаях, от величины постоянных времени Т и 0.

На рис. 18 изображены основные параметры, характеризую­ щие разгон для случая, когда в первый момент напряжение сигнала пропорционально аоо (ручка управления начинает дви­ жение при определенном напряжении). Кривая нарастания скорости электропривода до окончания движения рукоятки будет следовать почти параллельно кривой нарастания напря­ жения сигнала, пропорционального пути движения рукоятки управления, а затем после достижения t = ty, т. е. когда ручка прекратит движение, скорость начнет замедлять темп нараста­ ния, который обусловлен изменением v0, Т и 0. Величина уско­

больший, чем для случая, показанного на рис. 17), причем при

42

© = 0,2 с он меньше, чем при © = 0,1 с. Изменение ty влияет на величину рывка.

Обратные связи обеспечивают более точное, приближающее­

Рис. 18. Зависимость ощущения, рывка, ускорения, скорости и силы тока от времени при плавном нарастании сигнала управления, но с начальным мгновенным скачком, равным aVo = а(Т + 0):

что для двигателя вращения крана необходима стабилизация скорости на любой из скоростных характеристик, особенно на малых скоростях, когда сказывается (при системе Г—Д) влия­ ние реакции якоря и остаточного магнетизма.

Таким образом, для двигателя вращения необходима отри­ цательная обратная связь по скорости (по напряжению) и обратная отрицательная связь по силе тока. Для электропри­ вода подъемной лебедки крана также необходима обратная от­ рицательная связь по току и отрицательная связь по скорости.

Рассмотрим простейшую схему (рис. 19) с тиристорным преобразователем и двигателем постоянного тока. Элементами фазосмещающего устройства являются магнитные усилители. Для сглаживания пульсаций применен дроссель. Электромаг­

43

нитная постоянная времени якоря' двигателя постоянного тока равна Тя, электромеханическая постоянная @, постоянная маг­ нитных усилителей фазосмещающегося устройства Ть динами­ ческий передаточный коэффициент токовой обмотки фазосме-

1 + 7\

фициент, а — отношение сопротивления, к которому присоедине­ на токовая обмотка отрицательной обратной связи, к полному сопротивлению цепи тиристорный преобразователь — двигатель. Для тиристорного привода угол открытия тиристоров является известной функцией управляющих сигналов Uy. Следовательно,

Рис. 19. Принципиальная схема управления скоростью двигателя при питании от тиристор­ ного преобразователя:

выходное напряжение выпрямителя является в общем случае нелинейной функцией Uy. Однако в ряде случаев первую функ­ цию подбирают так (например, а = cos Uy), что зависимость выходного напряжения выпрямителя от Uy оказывается близкой

kn — общий коэффициент усиления по напряжению преобразо­ вательной установки. Тогда переходные процессы данного электропривода могут быть рассчитаны линейными методами. Характеристическое уравнение для приведенной схемы

Пусковые режимы при непрерывном нарастании напряжения на зажимах тиристорного преобразователя описываются следую-

44

щими уравнениями (при условии, что входная величина X ^ t) изменяется по линейному закону и, следовательно, а = 0):

<— p2 cos pi ea^‘— a2ea,t p[sin pi) + B3l (a2 eaa;pcos Pi— P sin Pi e“a* +

+ a2 ea,( sin pi + a2 ea,< p cos pi)] H{t)---- ^ [ 5 „ a 2 ea,(<_V) + ty

+B2l (a 2 eaa('“ ^)cos P(i— iy)— pa2 eaa^“ M sin P(i— iy) +

+p2 eaa(<-V)Cos Pi— Pa2 e“a('_<y) sin p(i— iy) —

—5 31[p2 e0,t<—*y) sin p(i— iy)— pcc2e“l('~'y)cos p (i— iy) — ct| e“a('_ 'y) x

45

На рис. 20 показаны зависимости нарастания сигнала ско­ рости, ускорения, рывка, силы тока, ощущения от времени по уравнениям (29) — (32). Время задания ty = 5. Влияние отри­ цательной токовой обратной связи проявляется в более медлен­ ном, чем в предыдущих случаях, нарастании скоростной кривой и в более ярко выраженном S-образном ее характере. Тиристор­ ный привод безынерционен, поэтому в рассматриваемом случае

кривых ускорения. При этом рывок нарастает мгновенно, а за­

46

Скорость

_ и0(1 —а) t ----^ - ( t — eai') + „5г‘ „ ea^(a2cos p/ + (3 sin (3^) -h a! + p2

величины р и О могут быть больше. Важно, что ускорение на­ растает не с нуля — это говорит о переходе S-образной кривой в прямую, параболическую, экспоненциальную.

Уравнения (19) — (36) являются общими для описания разгона и замедления при определенном задаваемом системой управления поведении ручки командоаппарата. При a = 0, т. е. когда ручка командоаппарата определяет нарастание напряже­ ния от нуля (рис. 2 2 , а), процесс описывается уравнения­ ми (19) — (21). Режимы работы в этом случае характеризуются S-образной формой кривой скорости. Нарастание ускорения и

48

в экспоненту (рис. 2 2 , в) со значительным по величине рывком и а = о-шах (при ty = 0 ).

На рис. 23, а, б, в показаны зависимость v- = f(t), а — f(t) и р = f(t). Во всех показанных на рисунке случаях характер кри­ вых полностью зависит от величины а, входящей в уравнение (23). Ускорение и рывок пропорциональны а.

Рис. 22. Формирование и — f(t) при вариациях а:

а — а — 0; б — 0 < в < 1; в — а = 1

Рис. 23. Зависимость о = f(t), а = f(t) и р = f(t) при Т = 12 с,

в= 0,2 с и и= 0,127 м/с:

а— при а — 0 ; б — а — 1 ; в — а — 0,65; 1 — заданная скорость ручки командоконтроллера; 2 — v = /(<); 3 — а = f(t)\ 4 — р — /(О

ния (37) с учетом Н (t — ty).

49