4.2 Пример расчета статических характеристик управляемого выпрямителя

Исходные данные:

Преобразователь собран по мостовой схеме, k_сх=2.34.

U_с = 220 B – фазное напряжение вентильной обмотки трансформатора;

U_Уmax = 10 В – принятое максимальное значение напряжения управления.

При арккосинусоидальной характеристике СИФУ угол регулирования инвертора

. (35)

При линейной характеристике СИФУ угол регулирования инвертора равен

. (36)

ЭДС выпрямителя при мостовой схеме ТП

(37)

Для определения коэффициента усиления инвертора при различных вариантах СИФУ в соответствии с формулами (35), (36), (37) можно использовать программу расчета, выполненную с применением приложения "Mathcad". Индексом «1» отмечен вариант линейной СИФУ.

Рисунок 4.4 – Расчет статических характеристик управляемого выпрямителя

На рисунке 4.4 представлены результаты расчета регулировочных характеристик СИФУ (a), преобразователя (b) и коэффициента передачи выпрямителя (c).

Сплошной линией на рисунках отмечены характеристики выпрямителя при арккосинуидальной СИФУ, пунктирной – при линейной СИФУ. В первом случае k_п – величина постоянная, во втором – изменяется в диапазоне регулирования. Для дальнейших расчетов можно задаться областью регулирования ЭДС выпрямителя для конкретного механизма и определить соответствующее ей значение k_п.

4.3 Определение параметров обратных связей Перепад скорости в разомкнутой системе при номинальной нагрузке

(36)

Заданный перепад скорости в замкнутой системе

(37)

где % - статическая ошибка в относительных единицах.

Согласно (25) перепад скорости в замкнутой системе равен

(38)

где К_д = 1/kФ_Н – коэффициент передачи двигателя.

Тогда необходимый коэффициент отрицательной обратной связи по скорости

(39)

Значение коэффициента усиления К_п берется из регулировочных характеристик преобразователя при Е_{n min}. По необходимому коэффициенту обратной связи выбирается тахогенератор с фактическим значением

Выбираем тахогенератор ТД-201

и рассчитывается коэффициент усиления регулятора скорости

(40)

4.4 Расчет и построение характеристик привода с отрицательной обратной связью по скорости и токовой отсечкой

При использовании предложенной выше схемы, статическая характеристика двигателя имеет вид, показанный на рисунке 4 и состоит из двух участков.

На участке I I<I_отс , токовая отсечка не работает. САУ работает режиме поддержания постоянства заданной скорости. Скорость в функции нагрузки изменяется в соответствии с выражением (25). Из уравнения (25), при номинальных значениях скорости и тока, определяется задающее напряжение на верхней и нижней характеристиках

= В

=

=В (41)

Скорости холостого хода для верхней и нижней характеристик определяются, как

(42)

Скорости отсечек на верхней (ω_отсВ) и нижней (ω_отсН) характеристиках определяются по уравнению (25) при I=I_отс. Электромеханическая характеристика первого участка строится по рассчитанным точкам в соответствии с рисунком 4.2.

=

На II участке II_отс, поэтому в результате действия токовой отсечки наклон характеристики увеличивается в соответствии с уравнением (27). Для того, чтобы верхняя характеристика второго участка прошла через заданные точки (I_отсВ, ω_отсВ; I_ст, ω_ст), находим значения напряжения U_ст и β совместным решением уравнения (25) при I=I_отс и уравнения (27) при I=I_ст:

(43)

(44)

Рисунок 4.5 – Статическая характеристика двухконтурной системы АЭП с отрицательной ОС по скорости и отсечкой по току.

Список литературы

1.Ковчин С.А., Сабинин Ю.А. Теория электропривода.-СПб.: Энергоатомиздат, 2000.- 496с.

2. Ключев В.И. Теория электропривода. - М.: Энергоатомиздат, 1985.-360с.

3. Москаленко В.В. Автоматизированный электропривод. – М.: Энерго-атомиздат,1985. - 416 с.

4. Башарин А.В., Постников Ю.В. Примеры расчета автоматизированного электропривода на ЭВМ. - Л.: Энергоатомиздат, 1990.-512с.

22