3. Выбор электродвигателя.

Выбор двигателя ориентировочно выбирается по мощности:

(3.1)

где k_з = 1,2…1,6 – коэффициент, учитывающий требования к динамическим характеристикам ЭП (меньшему времени переходного процесса соответствует большее значение коэффициента). При мощности до 1,5 кВт рекомендуется выбрать двигатель на номинальное напряжение U_H 110 В, от 1,5 до 6 кВт на 220 В, свыше 6 кВт – на 440 В.

Выбираем двигатель 4ПФ132М [2].

Таблица 2. Параметры двигателя 4ПФ132М [2]:

Параметр	Значение
Номинальная мощность, кВт
Момент номинальный, Н*м
Номинальный ток, А
Номинальное напряжение, В
Момент инерции, кг*м2
Сопротивление обмоток якоря, Ом
Индуктивность якорной цепи, мГн
Номинальная частота вращения, об/мин
Максимальная частота вращения, об/мин

4. Трехмассовая упругая система.

Рис. 1. Структурная схема трехмассовой упругой системы.

Трёхмассовая система позволяет достаточно подробно проследить как динамические так и статические особенности работы ЭП на достаточно высоком уровне, но сложности аналитического описания делают такую систему мало удобной, поэтому приведём систему к двухмасоовой.

5. Приведение к двухмассовой системе.

Рис.2. Эквивалентная расчетная схема двухмассовой упругой механической системы [2].

Момент инерции между первой и второй и между второй и третьей

массами соответственно:

(5.1)

(5.2)

Эквивалетный момент инерции первой и второй массы соотвктственно:

J_1Э= J₁+ J₂₁ =0.432 (5.3)

J_2Э= J₂+ J₂₃ =1.033 (5.4)

Жесткость механической связи:

(5.5)

Соотношение масс:

(5.6)

Резонансная частота системы:

(5.7)

Логарифмический декремент принимаем на уровне

Коэффициент сил вязкого трения, приведенный к двигателю:

(5.8)

6.Математическая модель электромеханической системы подчинённого управления с упругой механической связью

На рис. 3 показана принципиальная схема исследуемой электромеханической системы, в которой приняты следующие обозначения: ТГ – тахогенератор (– напряжение ТГ,– согласующее сопротивление для сигнала обратной связи по скорости); ЭД – электродвигатель (– частота вращения ЭД,– ток якоря ЭД); Р – редуктор; ТП – тиристорный преобразователь; ДТ – датчик тока (,– аналогично ТГ); БТО – блок токоограничения;– напряжение задания; РС – регулятор скорости ( z_рс – операторное сопротивление в цепи ОС регулятора скорости, – согласующее сопротивление для входного напряжения, – напряжение на выходе РС); РТ – регулятор тока ( z_рт, ,– аналогично РС); СУ – система управления, формирующая управляющие сигналы для ТП;– жесткость механической связи между ЭД и исполнительным механизмом.

Расчетная структурная схема в абсолютных единицах, соответствующая исследуемой ЭМС (рис. 3), и НСС для одномассовой системы показана на рис. 4. Аналогичные схемы для двухмассовой ЭМС, учитывающие упругость механической части электропривода, показаны на рис. 5. Приняты следующие обозначения: ,– соответственно, постоянные времени датчика тока и тахогенератора;– постоянная времени тиристорного преобразователя;,,,– коэффициенты передачи и нормированные постоянные времени для регуляторов тока и скорости;,– передаточные функции регуляторов контуров скорости и тока;, T_я – нормированное значение сопротивления и постоянная времени цепи якоря; , В*с – коэффициент, определяющий взаимосвязь между ЭДС двигателя и его частотой вращения при постоянном магнитном потоке, вычисляется по паспортным данным электродвигателя.