Федеральное агентство по образованию Российской Федерации

Московский Государственный Горный Университет

Кафедра Автоматики и Управления в технических системах

Отчет по лабораторной работе № 2

Двигатель постоянного тока независимого возбуждения с якорным управлением по схеме тиристорный преобразователь – двигатель

По дисциплине Электромеханические Системы

Выполнила: ст. гр. АУ-1-04

Симонина И.А.

Принял: асс. Овчинников А. П.

Москва 2008

1. Составление исходной расчетной схемы электромеханической системы (момент нагрузки приложен к валу исполнительного механизма).

2. Составление расчетной схемы электромеханической системы с приведенными параметрами (момент нагрузки приложен к валу исполнительного механизма).

3. Составление уравнений для динамического режима работы системы (в общем виде и с числовыми коэффициентами).

Для математического описания системы используются уравнения Лагранжа второго рода, с помощью которых описывается механическая часть электромеханической системы.

Параметры механической части системы приводятся к валу двигателя, что облегчает расчет.

Ниже приведены уравнения для динамического режима работы системы:

1.

2.

3.

4.

5.

Здесь:

• U₀ - номинальное напряжение якоря, В

• I - ток, А

• - суммарное сопротивление якорной цепи, Ом

• Mc - номинальный момент нагрузки, приведенный к валу двигателя, Нм

• C_Е - коэффициент пропорциональности ЭДС двигателя

• C_М - коэффициент пропорциональности между тока двигателя

• - суммарная индуктивность якорной цепи, Гн

• J_ДВ - момент инерции якоря, кг.м²

• J_МЕХ - момент инерции исполнительного механизма, кг.м²

• Е_ТП - ЭДС тиристорного преобразователя, В

• К_ТП - коэффициент усиления тиристорного преобразователя

• Т_ТП - постоянна времени тиристорного преобразователя, с

• - жесткость валопровода, приведенная к валу двигателя

• ρ - отношение номинальной скорости вращения двигателя к скорости вращения вала исполнительного механизма

• - угол деформации валопровода, приведенный к валу двигателя, рад

• - угол поворота двигателя, рад

• - угол поворота исполнительного механизма, рад

Т.к. двигатель включен по схеме тиристорный преобразователь – двигатель, то индуктивность и сопротивление якорной цепи складываются из индуктивности и сопротивления тиристорного преобразователя и индуктивности и сопротивление якорной цепи.

Из условия следует, что индуктивности и сопротивления равны, следовательно:

Ом

Гн

U₀ рассчитывается по формуле:

В, где:

• - сопротивление тиристорного преобразователя, Ом

• - ЭДС тиристорного преобразователя, В

рассчитывает по формуле:

В

M_С рассчитывается по формуле:

Нм, где:

• - номинальный момент нагрузки, = Нм

рассчитывается по формуле:

Нм/рад, где

• К - жесткость выходного (медленного) вала редуктора

1.

2.

3.

4.

5.

Далее из этих пяти уравнений выделяется старшая производная и составляются уравнения состояний системы:

1.

2.

3.

4.

5.