2. Расчет статики электропривода
В данном разделе необходимо построить статическую характеристику электропривода в замкнутой системе управления, а также рассчитать коэффициенты обратных связей по скорости и току, коэффициент усиления промежуточного усилителя и максимальное напряжение задатчика скорости. Построить электромеханическую характеристику электропривода.
2.1. Составление схем для расчета системы управления электроприводом.
Рис.2 Структурная схема тиристорного электропривода постоянного тока.
Двигатель представлен апериодическим и интегрирующим звеньями, охваченными ООС по ЭДС двигателя, и безинерционным звеном. На двигатель действует возмущающее воздействие. Звенья преобразователя включены последовательно в цепь основного воздействия. На суммирующий усилитель подаются сигналы задатчика скорости и сигналы двух ООС – по скорости и по току. В цепь ОС по скорости входят: датчик скорости, фильтр и регулируемый коэффициент ОС по скорости. В цепь ОС по току входят: датчик тока и фильтр датчика тока, узел отсечки и регулируемый коэффициент ОС по току.
2.2. Определение коэффициента обратной связи по скорости.
На основе структурной схемы системы для расчета обратной связи по скорости составим упрощенную структурную схему, полагая:
обратная связь по току не действует;
рассматриваем
установившийся режим работы.
Рис. 3 Структурная схема для расчета коэффициента ОС по скорости.
Выражаем регулируемый коэффициент обратной связи по скорости, полагая, что kрс=1:
Для определения коэффициента обратной связи определим:
Найдём коэффициент обратной связи по скорости:
Найдем регулируемый коэффициент обратной связи по скорости:
2.3. Определение максимального напряжения задания скорости и коэффициента усиления усилителя.
Определим коэффициент усиления усилителя:
Определим максимальное напряжение задания:
2.4. Определение коэффициента обратной связи по току.
Разность между максимальным током Imax и током уставки Iу должна быть меньше 0.2Imax. Т.е. 0.8Imах<Iу<Imах. Значение Imax берется не более допустимого по условиям коммутации в двигателе. Для электродвигателей постоянного тока значение предельно допустимого тока лежит в пределах Imax =(23)Iном.
Определим регулируемый коэффициент обратной связи по току:
Для этого необходимо определить Тэкв:
Учитывая, что запаздывание в цепи обратной связи, обусловленное фильтрами на выходе датчиков, обычно мало и характер изменения самой выходной величины примерно идентичен характеру изменения выходного напряжения датчика, можно положить, что:
Тфдт=Тфтг
Тфтг – постоянная времени датчика скорости (Тфтг берут в пределах 0.003…0.005,поэтому мы принимаем Тфтг=0,004с)
Тфдт – постоянная времени датчика тока
Тзкв=Тmn+Тфдт+Тфтг
-
среднестатистическое
запаздывание преобразователя
m- фазность преобразователя, равная 6.
-
полная постоянная
времени тиристорного преобразователя.
Тф-постоянная времени фильтра на входе системы импульсно-фазового управления (Тф=0.005 с)
Тогда
Определим регулируемый коэффициент обратной связи по току:
