- •Электропривода
- •Часть 2: Замкнутые системы электропривода
- •Конспект лекций
- •Тематика лекционных занятий
- •Содержание
- •Введение
- •Показатели качества для разомкнутого эп
- •Вопросы и задания
- •2. Методы последовательной коррекции и модального управления с настройками на технический и симметричный оптимум
- •Настройка на симметричный оптимум
- •Вопросы и задания
- •3. Метод последовательной коррекции с подчиненным регулированием координат
- •Синтез регулятора подчиненного контура
- •Синтез регулятора основного контура
- •Вопросы и задания
- •II. Электропривод постоянного тока
- •4. Модель эп с двигателем постоянного тока независимого возбуждения с жесткими связями
- •Вопросы и задания
- •5. Модель эп с двигателем постоянного тока независимого возбуждения с упругими связями
- •Вопросы и задания
- •6. Автоматическое регулирование момента в системе уп-д с п-регулятором
- •Вопросы и задания
- •7. Автоматическое регулирование момента в системе уп-д с настройками на технический и симметричный оптимумы
- •8. Автоматическое регулирование частоты вращения в системе уп-д с п-регулятором
- •Вопросы и задания
- •9. Автоматическое регулирование частоты вращения в системе уп-д, настроенной на технический оптимум
- •Вопросы и задания
- •10. Автоматическое регулирование частоты вращения в двухконтурной системе уп-д, настроенной на технический оптимум
- •Вопросы и задания
- •11. Автоматическое регулирование частоты вращения в двухконтурной системе уп-д, настроенной на симметричный оптимум
- •Вопросы и задания
- •12. Автоматическое регулирование положения в системе уп-д с подчиненным регулированием
- •Вопросы и задания
- •Вопросы и задания
- •14. Автоматическое регулирование частоты вращения ад с короткозамкнутым ротором изменением величины напряжения питания
- •Разомкнутое регулирование
- •Замкнутое регулирование
- •Вопросы и задания
- •15. Автоматическое регулирование момента ад с короткозамкнутым ротором при питании его от пч с аин
- •Вопросы и задания
- •16. Автоматическое регулирование момента ад с короткозамкнутым ротором при питании его от пч с аит
- •Вопросы и задания
- •17. Автоматическое регулирование частоты вращения ад с короткозамкнутым ротором при питании его от пч
- •Работа сар с п-регулятором скорости (рис.17.2)
- •Работа сар с и-регулятором скорости (рис.17.3)
- •Вопросы и задания
- •18. Импульсное регулирование частоты вращения ад с фазным ротором
- •Вопросы и задания
- •19. Сар частоты вращения ад с фазным ротором на базе асинхронно-вентильного каскада (авк)
- •Вопросы и задания
- •Вопросы и задания
- •21. Двухфазная модель ад в раздельных осях статора и ротора
- •Вопросы и задания
- •22. Двухфазная модель ад в осях u-V, общих для статора и ротора, вращающихся в пространстве с произвольной частотой
- •Вопросы и задания
- •23. Дифференциальные уравнения обмоток ад в осях u-V. Выражения вращающего момента
- •Вопросы и задания
- •24. Уравнения и структурная схема ад в осях α-β, общих для статора и ротора. Расчеты токов обмоток
- •Вопросы и задания
- •25. Уравнения ад в осях х-у, ориентированных
- •Вопросы и задания
- •26. Структурная схема ад в осях х-у, ориентированных
- •Преобразования уравнения цепи статора по оси у
- •Преобразования уравнения цепи статора по оси х
- •Вопросы и задания
- •27. Структурная схема системы векторного управления ад
- •Вопросы и задания
- •28. Блоки преобразователей фаз аэп с векторным управлением ад
- •Вопросы и задания
- •29. Блоки восстановления потокосцепления ротора и тригонометрического анализатора
- •Вопросы и задания
- •30. Блоки преобразования координат и блок компенсации. Подсистема ввода информации
- •Вопросы и задания
- •31. Векторное управление ад с использованием наблюдателя потокосцепления ротора
- •Вопросы и задания
- •32. Векторное управление ад с использованием наблюдателя частоты вращения
- •Вопросы и задания
- •Литература
Вопросы и задания
1. Приведите функциональную схему электропривода с ДПТ независимого возбуждения.
2. Составьте систему уравнений, описывающих функциональную схему электропривода с ДПТ с независимым возбуждением.
3. Используя уравнение механики ЭП, поясните причины изменения (увеличения или уменьшения) частоты вращения электродвигателя.
4. Приведите структурную схему ЭП с ДПТ независимого возбуждения, содержащую момент инерции нагрузки.
5. Приведите структурную схему ЭП с ДПТ независимого возбуждения, содержащую механическую постоянную времени привода.
6. Каким типовым динамическим звеном является ЭП с ДПТ независимого возбуждения ?
7. Какие виды переходных процессов возникают в ЭП с ДПТ независимого возбуждения и от чего зависит вид этого процесса ?
5. Модель эп с двигателем постоянного тока независимого возбуждения с упругими связями
Все передаточные узлы ЭП обладают свойством упругости. Примерами ЭП с упругими связями являются:
- гребная электрическая установка с длинным валопроводом;
- ЭП с ременной передачей;
- ЭП с тросовой и канатной связью между двигателем и механизмом;
- ЭП с провисающими связями между двигателем и механизмом.
Упругую связь можно учесть в виде упругой вставки (пружины) с жесткостью с на скручивание (рис.5.1). Левый полувал имеет номер 1, а правый – 2.
На левый полувал действуют вращающий момент М двигателя и противодействующий момент М12 со стороны упругой вставки. Полувал 1 вращается с частотой ω1 и повернут на угол φ1. J1 – момент инерции полувала вместе с двигателем.
На правый полувал действуют вращающий момент М21 со стороны упругой вставки и противодействующий момент сопротивления МС нагрузки. Полувал 2 вращается с частотой ω2 и повернут на угол φ2. J2 – момент инерции полувала вместе с нагрузкой.
Уравнения ЭП с учетом равенства моментов М12= М21 на обоих конца упругой вставки и определения вращающего момента ДПТ М= СФ iЯ
uЯ= СФ ω1 + RЯ (ТЯр+1)iЯ - уравнение цепи якоря двигателя;
J1 рω1 =СФ iЯ -М12 - уравнение механики полувала 1;
J2 рω2 = М12 –МС - уравнение механики полувала 2; (5.1)
М12=с(φ1-φ2) - уравнение упругой вставки
Возьмем производную от последнего уравнения системы (5.1)
рМ12=с(рφ1-рφ2)
и применим подстановку рφ=ω
рМ12=с(ω1 – ω2 ) (5.2)
Структурная схема ЭП с упругой вставкой, составленная по трем первым уравнениям системы (5.1) и уравнению (5.2), приведена на рис.5.2.
Можно найти операторное уравнение, связывающее частоты вращения ω1 и ω2 двигателя и механизма с напряжением uЯ якорной цепи и моментом сопротивления МС нагрузки либо свернув структурную схему с рис.5.2, либо решить получающуюся из (5.1) и (5.2) систему уравнений
(5.3)
или в операторной форме
(5.4)
Вопросы и задания
1. Приведите примеры ЭП с упругими связями.
2. Поясните принцип составления математического описания ЭП с упругими связями.
3. Приведите уравнение механики полувалов ЭП с упругими связями и уравнение упругой вставки.
4. Какой порядок дифференциального уравнения имеет математическая модель ЭП с упругими связями ?