3. Определение передаточной функции электродвигателя
Технические данные двигателя и трансформатора представлены в таблицах №1 и №2.
Двигатель постоянного тока при управлении изменением напряжения якоря представляют в виде следующей системы:
Рис. Структурная схема двигателя
Постоянную времени якорной цепи Тя определяют по следующей формуле:
, (1)
где Lя.ц - индуктивность якорной цепи;
Rя.ц - сопротивление якорной цепи.
Индуктивность якорной цепи вычисляют по формуле:
, (2)
где Lтр - приведенная индуктивность трансформатора:
Lя.д.- индуктивность якоря двигателя
Приведенную индуктивность обмотки трансформатора определяют по формуле:
, (3)
где Zтр - полное приведенное сопротивление обмоток трансформатора;
Rтр - приведенное активное сопротивление трансформатора.
Полное приведенное сопротивление обмоток трансформатора вычисляют по формуле:
, (4)
где Uк - напряжение короткого замыкания;
Pн - номинальная мощность трансформатора;
Uн - номинальное напряжение вторичной обмотки.
Подставив численные значения, получим:
Ом
Приведенное активное сопротивление трансформатора определяют по формуле:
, (5)
где Pк.з.- потери при коротком замыкании.
Подставив значения в данную формулу, получим следующее значение:
Ом
Подставив полученные значения в формулу (3), получим значение приведенной индуктивности обмотки трансформатора
Приведенную индуктивность трансформатора определяют по формуле:
Гн (6)
Индуктивность якоря двигателя равна:
мГн,
(7)
(8)
Полное сопротивление якорной цепи вычисляют по формуле:
(9)
Сопротивление якоря двигателя:
, (10)
где Rя - сопротивление якорной обмотки;
Rд.п - сопротивление дополнительной обмотки;
Rк.о. - сопротивление компенсационной обмотки;
Rщ - сопротивление щеточного контакта.
Подставив значения в формулу (10), получим значение сопротивления якоря двигателя:
Ом
(11)
Динамическое сопротивление тиристора
, (12)
где Uт=1В - классификационное падение напряжения на тиристоре;
Iт.н - среднее значение тока через тиристор при номинальном моменте сопротивления на двигателе.
Среднее значение тока через тиристор определяется по формуле:
А (13)
Подставив полученное значение в формулу (13) получим:
Ом
Коммутационное сопротивление тиристора определяют по формуле
, (14)
где m- число фаз преобразователя (для мостовой 3-фазной схемыm=6)
Ом
Подставив полученные значения в формулы (9), (1),(2) получим следующие результаты
Ом;
Гн;
с.
4. Определение передаточной функции тахогенератора
Технические данные тахогенератора ПТ-1 представлены в таблице №3
Передаточная функция тахогенератора имеет вид
Так как в обратную связь принято подавать напряжение 10 В, то необходим согласующий усилитель, коэффициент усиления которого:
,
Тогда коэффициент передачи тахогенератора имеет вид:
5. Определение передаточной функции датчика положения
Примем диапазон регулирования 100 мм. Тогда, учитывая, что в обратную связь подаётся 10 В, передаточная функция будет иметь вид:
Определение передаточной функции датчика тока.
Номинальный ток якорной цепи двигателя составляет 8 А. Учитывая, что в обратную связь подается 10 В, получим следующий коэффициент передачи датчика тока:
