4.4 Выбор усилителя и расчет передаточной функции
В качестве усилителя выберем ПБР-3А - пускатель бесконтактный реверсивный. ПБР, предназначен для бесконтактного управления электрическими исполнительными механизмами, в приводе которых использованы трехфазные электродвигатели. Пускатель ПБР-3 обеспечивает плавный пуск, динамическое торможение и реверс трехфазного синхронного электродвигателя. Входным сигналом пускателей является напряжение. Пускатель рассчитан на подключение электродвигателей различной мощности.
Рисунок 15 – Пускатель бесконтактный реверсивный ПБР-3А
Технические характеристики пускателя бесконтактного реверсивного ПБР-3А:
Входной сигнал, В 36.
Напряжение питания на выходе, В 380.
Входное сопротивление, Ом 750.
Максимальный коммутируемый ток, А 3.
Потребляемая мощность, Вт не более 5.
Быстродействие, мс 25.
Частота тока, Гц 50.
Разница между длительностями входного и выходного
сигналов не более, мкс 20.
Передаточная функция пускателя:
WУ(p)=k,
где k
WУ(p)=10,5. (15)
4.5 Электропривод мэп-25000/60-30-00к и расчет передаточной функции
Выбор электрического привода в качестве прямоходного механизма не случаен, поскольку он достаточно устойчив и точен. Его можно привести в действие посредством контроллера процесса.
Механизм МЭП-25000/60-30-00К с трехфазным двигателем переменного тока АИР56В4 предназначен для привода запорно-регулирующей арматуры (запорных, запорно-регулирующих, регулирующих клапанов) в системах автоматического регулирования технологическими процессами в соответствии с командными сигналами, поступающими от регулирующих и управляющих устройств. Устанавливается непосредственно на трубопровод арматуры, и соединяется со штоком регулирующего органа посредством резьбовой муфты.
Степень защиты IP 65 по ГОСТ 14254-96 обеспечивает работу при наличии в окружающей среде пыли и водяных струй. Устойчивы и прочны к воздействию синусоидальных вибраций по группе исполнения VI ГОСТ 12997-84.
Технические характеристики электропривода МЭП-25000/60-30-00К:
Номинальная мощность, Вт 180.
Напряжение питания, В 380.
Номинальное усилие на штоке, N 25000.
Номинальное время полного хода штока, сек 60.
Номинальный полный ход штока, мм 30.
Мощность электропривода, Вт 250.
Частота вращения выходного вала, об/мин 48.
Сопротивление обмотки возбуждения, Ом 262.
Технические характеристики двигателя АИР56В4:
Ток статора, А 0,83.
КПД, % 64.
Коэффициент мощности, cosj 0,68.
Номинальный крутящий момент, Н×м 50.
Момент инерции, кг×м2 0,00079.
Mпуск/ Mном 2.3.
Iпуск./Iном 5.
Синхронная частота вращения, об/мин 1500.
Расчет передаточной функции электропривода:
На входе электропривода имеем дифференциальное звено оценивающее разность между напряжением и ЭДС двигателя. На выходе должен быть сигнал перемещения, который сможем подать на клапан, поэтому включаем безынерционное звено.
Передаточная функция электропривода с асинхронным трехфазным двигателем запишется в следующем виде
,
где 
- коэффициент усиления двигателя.
- электромеханическая
постоянная времени
Рассчитаем электромеханическую постоянную
,
где 
Решая уравнение
относительно
и подставляя численное значение а
и
получаем
Решение этого
уравнения дает
=0.024
и
=0.48
. Так как критическое скольжение
трехфазных двигателей с короткозамкнутым
ротором лежит в приделах 0,4 до 0,5, выбираем
=0.48
Найдем численное
значение
Найдем значение
момента двигателя
Жесткость механической характеристики β0
,
где ω – скорость холостого хода;
Определим электромеханическую постоянную времени
где 
- момент инерции двигателя.
Рассчитаем электромеханическую постоянную
,
где 
- механическая постоянная;
Передаточная функция электропривода
(16)