1.2. Определение параметров объекта регулирования

На начальном этапе проектирования электропривода расчет выполняется без учета дискретных свойств преобразователя и нелинейных свойств элементов системы: нелинейности и зоны нечувствительности регулировочной характеристики преобразователя, безтоковой паузы при изменении направления тока, зоны прерывистых токов и зависимости индуктивности якорной цепи от величины тока якорной цепи. Такой расчет является основой для последующих, уточненных расчетов, выполняемых с учетом реальных свойств электропривода при вводе его в эксплуатацию на основе определенных экспериментально динамических параметров.

Структурная схема электропривода системы УВ-Д состоит из последовательно соединенных инерционных и интегрирующего звеньев с внутренней обратной связью по э.д.с. (скорости) двигателя (рис. 1.2, а).

А)

Б)

Рис. 1.2. Структурные схемы электропривода системы УВ–Д.

Управляемый выпрямитель представлен инерционным звеном с передаточным коэффициентом

(1.1)

где – максимальное напряжение сигнала управления, подаваемого на вход СИФУ преобразователя.

При наличии фильтра с постоянной времени Т_ф > 0,0064 с на входе СИФУ преобразователь, который с достаточной точностью [2] может быть представлен инерционным звеном с электромагнитной постоянной времени Т_П = Т_ф, Для трехфазного мостового преобразователя обычно принимают

с.

Передаточный коэффициент второго инерционного звена

, (1.2)

где – эквивалентное сопротивление якорной цепи.

Постоянная времени этого звена

(1.3)

является электромагнитной постоянной времени якорной цепи,

где – индуктивность цепи выпрямленного тока, равная сумме индуктивностей якоря двигателя и преобразователя;

– активное сопротивление цепи выпрямленного тока, равное сумме активных сопротивлений якоря двигателя и преобразователя.

Индуктивность якорной цепи двигателя приближенно может быть определена по формуле

(1.4)

где – номинальные значения напряжения, тока и угловой скорости вращения двигателя;

– число пар полюсов;

К = 0,6 – для некомпенсированных машин, К= 0,1-0,3 – для машин с компенсационной обмоткой.

Передаточный коэффициент интегрирующего звена [3] определяется по выражению

(1.5)

где – коэффициент передачи э.д.с. двигателя.

Постоянная времени этого звена является электромеханической постоянной времени привода

(1.6)

где – приведенный момент инерции привода, равный сумме моментов инерции двигателя и приведенного момента инерции J_м механизма.

1.3. Основные расчетные параметры преобразователей – управляемых выпрямителей

Исходными данными для расчета преобразователя являются: средние значения выпрямленного тока и напряжения , а также напряжение питающей сети. Работу вентилей выпрямителя и согласующего трансформатора характеризуют следующие основные величины:

а) среднее , действующее и максимальное значения тока вентиля при номинальной нагрузке и возможных допустимых перегрузках преобразователя;

б) максимальное значение прямого напряжения на вентиле;

в) максимальное значение обратного напряжения на вентиле;

г) действующие значения тока и напряжения вторичной обмотки трансформатора;

д) действующее значение тока первичной обмотки трансформатора;

е) расчетные мощности первичной и вторичной обмоток, а также расчетная (типовая) мощность трансформатора.

Соотношения при угле регулирования преобразователя α = 0 для наиболее часто встречающихся схем выпрямления приведены в табл. 1.1. Там же даны соотношения между средним за период током через вентиль, действующим значением тока вентиля и приведены соотношения между типовой мощностью трансформатора и мощностью на стороне выпрямленного тока .

Эти соотношения используются при выборе элементов силовой части преобразователя.