Раздел 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. 3 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. 4 Структурная схема для расчета коэффициента ОС по скорости.

Напряжение U коэффициента усиления усилителя задания, соответствующее верхней границе диапазона примем U_з^max=10 В.

Определим коэффициент k_необх:

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.

Для электродвигателей постоянного тока значение предельно допустимого тока лежит в пределах I_max =(23)I_ном.

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:

Т_фдт=Т_фтг

Т_фтг – постоянная времени датчика скорости (Т_фтг =0,004с)

Т_фдт – постоянная времени датчика тока

Найдем среднестатистическое запаздывание преобразователя (фазность преобразователя m=6):

Т_ф – постоянная времени фильтра на входе системы на импульсно-фазового управления (Т_ф=0,005)

Найдем полную постоянную времени тиристорного преобразователя:

Тогда

Определим регулируемый коэффициент обратной связи по току:

2.5. Определение коэффициентов усиления суммирующего усилителя.

Для канала по задающему воздействию коэффициент усиления суммирующего усилителя находится:

Из условия работы двигателя на максимальной требуемой угловой скорости вращения:

Для канала обратной связи по скорости коэффициент усиления суммирующего усилителя можно найти:

Из условия протекания в якорной цепи двигателя, при его работе на рассчитываемую нагрузку тока равного I_пот:

Для канала обратной связи по току коэффициент усиления суммирующего усилителя будет:

Сводная таблица параметров.

Название величины	Обозначение	Единицы	Значение
Коэффициент регулируемой обратной связи по скорости	bс		0,097
Коэффициент регулируемой обратной связи по току	bт		0,065
Максимальное напряжение задатчика скорости	Uзmax	В	10
Коэффициент усиления суммирующего усилителя по каналу задатчика скорости	kуз		1
Коэффициент усиления суммирующего усилителя по каналу обратной связи по скорости	kуос		1,488
Коэффициент усиления суммирующего усилителя по каналу обратной связи по току	kут		25,942