2.6. Анализ передаточных функций замкнутой скорректированной системы электропривода

Передаточные функции по управляющему воздействию U_з и возмущению от М_с выведены для структурной схемы на рис.3 (Приложение 6) и имеют следующий вид

.

Обычно , поэтому приближенно можно считать, чток_Σр+1к_Σр.

, (15)

где – коэффициент передачи по управлению,

, ,.

Передаточная функция по ошибке от задающего воздействия

, (16)

где - коэффициент ошибки по заданиюU_з,

, ,

Передаточная функция по ошибке от возмущения по моменту нагрузки

, (17)

где - коэффициент ошибки по возмущению отМ_с,

, ,,

Установившееся значение скорости при отработке ступенчатого задающего сигнала U_з при М_с=0 находится из передаточной функции (15) с учетом того, что

. (18)

Установившееся значение отклонения скорости при отработке ступенчатого возмущения по моменту М_с находится из передаточной функции (16)

. (19)

На основании соотношений (18) и (19) можно записать уравнение механической характеристики =f(М_С) в синтезированной замкнутой системе регулирования скорости^

,

где - модуль жесткости механической характеристики одноконтурной замкнутой системы электропривода, обладающей нулевым порядком астатизма по задающему воздействиюU_з и возмущению М_с.

От модуля жесткости зависит тангенс угла наклона  механической характеристики в системе координат (М, )

. (20)

Для синтезированной системы регулирования на рис.5 приведено семейство механических характеристик, на которых может работать электропривод при изменении сигнала задания в пределах U_з=10В и изменении нагрузки на валу в пределах М_с=М_н.

2.7. Расчет переходных процессов при отработке сигналов

задания и возмущения

Переходные процессы отработки задающих воздействий U_з и возмущений М_с _Uз=f(t), _з=f(t), _м=f(t) рассчитываются по передаточным функциям (15), (16), (17) на ЭВМ с использованием учебной программы «ПОЛИНОМ» на кафедре «Электропривод и автоматизация промышленных установок и технологических комплексов» МГОУ. Результаты расчета должны быть представлены в курсовой работе в виде соответствующих графиков. Инструкция по пользованию программой «ПОЛИНОМ» приведена в Приложении 9.

2.8. Сопоставление данных, выводы по работе

По результатам расчетов в курсовой работе должны быть сделаны выводы о качестве системы электропривода и соответствии ее параметров техническим требованиям. Для этого должна быть составлена таблица статических и динамических характеристик системы электропривода по форме технических требований из раздела «ЗАДАНИЕ».

3. Литература

1. Грехов В.П., Зарицкий М.Н., Ключникова Г.А., Куприков А.В. Теория автоматического управления (конспект лекций). – М: МГОУ, 2002.

2. Теория автоматического управления. Под редакцией Нетушила А.В. – М: Высшая школа, 1976.

3. Бесекерский В.А., Попов Е.П. Теория систем автоматического управления. – М: Наука, 1970.

4. Терехов В.М. Элементы автоматизированного электропривода. – М: Энергоиздат, 1987.

Приложение 1



Рис.1 Функциональная схема системы электропривода

Приложение 2

Технические данные двигателя выбираются согласно предпоследней цифре шифра:

• нечетная цифра – из таблицы 1;

• четная цифра – из таблицы 2.

Технические данные двигателей

Таблица 1

Последняя цифра шифра				0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
1	Типоразмер двигателя М	-	-	22	23	32	33	42	43	52	53	62	63
2	Номинальная скорость	nн	об/мин	2200
3	Мощность	Рн	кВт	0,85	1,15	1,5	2,1	2,9	3,8	5,5	6,3	10,0	11,0
4	Напряжение	Uн	В	110			220
5	Ток	Iн	А	9,6	12,6	16	11	15	19,5	27,8	31,2	50	54
6	Момент	Mн	Нм	3,7	5	6,5	9,1	12,6	16,5	23,9	27,3	43,4	47,7
7	Магнитный поток	Фн	Вб10-3	1,8	2,13	3,25	3,83	3,48	5,12	6,05	9,24	9,28	12,4
8	КПД	н	%	80,3	83	85,5	86,7	88	88	90	91,5	90,5	92,5
9	Максимальная скорость при ослаблении потока	nмакс	об/мин	4000						3600
10	Момент инерции	Jд	кгм2	0,015	0,017	0,026	0,028	0,045	0,056	0,092	0,116	0,17	0,223
11	Число витков якоря	Wя	вит	378	315	230	368	400	275	234	156	154	117
12	Сопротивление якоря при 15С	Rоя	Ом	0,44	0,31	0,15	0,5	0,47	0,25	0,18	0,11	0,066	0,046
13	Сопротивление добавочных полюсов при 15С	Rдп	Ом	0,31	0,266	0,105	0,264	0,244	0,162	0,074	0,042	0,024	0,019
14	Число витков обмотки возбуждения на полюс	Wш	вит	2100	1800	1700	3000	3300	2900	2700	2000	2800	2200
15	Сопротивление обмотки возбуждения при 15С	Rш	Ом	240	210	186	760	665	600	402	278	326	248
16	Перегрузочная способность по току		-	4

Таблица 2

Последняя цифра шифра				0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
1	Типоразмер двигателя М	-	-	22	23	32	33	42	43	52	53	62	63
2	Номинальная скорость	nн	об/мин	1000
3	Мощность	Рн	кВт	0,4	0,55	0,8	1,0	1,4	1,9	2,5	3,3	4,7	5,4
4	Напряжение	Uн	В	110						220
5	Ток	Iн	А	4,8	6,4	9,0	10,8	15,5	21,0	13,2	16,6	24	27
6	Момент	Mн	Нм	3,82	5,26	7,64	9,5	13,3	18,2	23,9	31,6	45,7	51,6
7	Магнитный поток	Фн	Вб10-3	1,83	2,38	3,15	4,3	3,76	5,3	6,4	9,85	8,68	13,5
8	КПД	н	%	75,5	79	80,5	84	88	82,3	86	90	87	91,5
9	Максимальная скорость при ослаблении потока	nмакс	об/мин	2500						3000
10	Момент инерции	Jд	кгм2	0,015	0,017	0,026	0,028	0,045	0,056	0,092	0,116	0,170	0,223
11	Число витков якоря	Wя	вит	756	588	460	345	375	275	468	312	351	234
12	Сопротивление якоря при 15С	Rоя	Ом	1,76	1,18	0,6	0,42	0,44	0,25	0,72	0,44	0,34	0,62
13	Сопротивление добавочных полюсов при 15С	Rдп	Ом	1,1	0,66	0,44	0,24	0,23	0,162	0,32	0,172	0,114	0,064
14	Число витков обмотки возбуждения на полюс	Wш	вит	2100	1500	1500	1450	1550	1500	2300	1800	2800	2000
15	Сопротивление обмотки возбуждения при 15С	Rш	Ом	240	156	140	160	130	162	300	226	326	206
16	Перегрузочная способность по току		-	4