3.Расчет динамики электропривода

В данном разделе рассматривается возможность получения динамических показателей работы спроектированного электропривода, в соответствии с заданными, т.е. строится и анализируется переходный процесс в системе электропривода.

Переходные процессы играют большую роль в работе ЭП и РМ. Характер их протекания предопределяет производительность машины, качество выпускаемой продукции, а также заметно сказывается на режимах работы ЭП. Вид переходного процесса зависит от свойств всех элементов привода и рабочей машины.

3.1. Составление структурной схемы электропривода для расчета динамики.

На основе функциональной схемы можно составить обобщенную структурную схему замкнутой системы электропривода со всеми обратными связями

Рис. 5 Обобщенная структурная схема замкнутой системы ЭП.

Ограничимся расчетом динамики системы, не учитывая задержанную обратную связь по току, вследствие ее нелинейности и сложности расчетов. Поэтому обобщенную схему можно представить, как:

Рис. 6 Упрощенная структурная схема замкнутой системы ЭП.

Упрощенная структурная схема представляет собой упрощенную математическую модель системы.

3.2. Составление передаточных функций элементов.

3.2.1. Составление передаточной функции двигателя постоянного тока.

В соответствии со структурной схемой тиристорного электропривода постоянного тока с учетом того, что обратная связь по току не действует, а момент статической нагрузки равен нулю, можно составить передаточную функцию двигателя постоянного тока независимого возбуждения в виде:

Так как Тмц<4Тяц.

Рассчитываем коэффициенты:

-фиктивная постоянная времени

- коэффициент затухания

Рис. 7 Структурная схема двигателя по моменту.

На основании упрощенной структурной схемой замкнутой системы электропривода (U_з=const), запишем передаточную функцию двигателя по моменту:

Рассчитаем коэффициент передачи двигателя по моменту:

3.2.2. Составление передаточной функции тиристорного преобразователя.

Передаточную функцию тиристорного преобразователя представим в виде:

Т_фтг – постоянная времени датчика скорости (Т_фтг =0,004с)

Т_фдт – постоянная времени датчика тока

Найдем среднестатистическое запаздывание преобразователя (фазность преобразователя m=6):

Т_ф – постоянная времени фильтра на входе системы на импульсно-фазового управления (Т_ф=0,005)

Найдем полную постоянную времени тиристорного преобразователя:

3.2.3. Составление передаточной функции цепи обратной связи по скорости

В общем случае передаточную функцию цепи обратной связи по скорости можно записать:

W(p)=k_тгW_фтг(p) ,

где коэффициент передачи тахогенератора k_тг известен.

Передаточную функцию фильтра представим как:

Вносим поправку в регулируемый коэффициент обратной связи по скорости:

Тогда передаточную функцию цепи обратной связи по скорости можно записать в виде:

,

где (Т_фтг =0,004 с)