Файл: lektsii_EMS.pdf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 21.03.2025

Просмотров: 591

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

11

2.Второй этап - расчет усилителя мощности.

3.Третий этап - выбор измерительного устройства (класс точности) и оценка передаточной функции разомкнутой системы.

4.Четвертый этап - коррекция системы и расчет усилительнопреобразовательного устройства (УПУ).

5.Пятый этап - моделирование системы.

Выбор двигателя и расчет редуктора

1.Предварительный выбор двигателя осуществляют по оценке требуемой мощности, используя следующие соотношения:.

1)

Pтреб

2Mн н

max

2)

Pтреб

(2Jн н

Mн ) н

max

max

3)

Pтреб

2(Jн н

Mн ) н

max

max

Исходя из этих 3 формул, делаем предварительный выбор двигателя так, чтобы мощность выбираемого двигателя оказалась внутри диапазона мощностей, полученных по приведенным выше зависимостям.

Выбрав двигатель, из паспортных данных на него получаем его собственные параметры, котрые используются для продолжения расчетов.

Лекция №3

Расчет силового редуктора для систем с двигателем постоянного тока.

Силовой редуктор (далее – редуктор) – устройство согласования нагрузки и двигателя.

12

Произведем оценку передаточного числа редуктора

iред

дв

дв

дв

1 всегда, т.е. в следящих системах не бывает

н

н

н

повышающих силовых редукторов.

k

ред

1

1

i

Возьмем идеальный редуктор. У него КПД 1

Pдв Pн (полная передаточная мощность)

В реальном редукторе

Pдв ред Pн ,

ред 1

Mдв ред ред Mн н

Оценка передаточного числа чаще всего совершается путем приведения моментов, действующих на валу нагрузки к валу двигателя.

Момент со стороны нагрузки:

Mсн Jн н

Mн

max

Jн н

Mн

Mдв

max

iред ред - приведенный момент со стороны нагрузки к валу

двигателя.

На самом деле на валу двигателя есть еще целый ряд моментов, которые необходимо учитывать.

Jн н

M

Mдв Jдв дв Jp'

дв Jтг дв

max

,

ip p

где Jp - приведенный к валу двигателя момент инерции самого редуктора.

Jld и М - момент инерции ротора двигателя и момент собственных потерь двигателя – соответственно. Jтг - момент инерции тахогенератора,

соединенного с валом двигателя.

Представим дв н

iред . Тогда правая часть полученного выражения

max

преобразуется к виду:

13

J

н

M

н

J

н

J'

J

тг

дв

н

i

ред

M

2

p

i

ip p

р

p

max

На начальном этапе примем: J'p 0 и Jтг 0

J

н

M

н

M

дв

J

дв

н

i

p

М

2

ip p

ip

p

max

Уравнение динамики двигателя постоянного тока:

Uдв I rя C дв (1)Mдв C I

d

М

дв

J

M

дв

M

dt

Из паспортных данных известны Uдвном , rя ,Iном ,Jдв ,Pном ном .

Определим C

Uдв

Iном rя

C

ном

ном

В номинальном режиме

Pдв

P

M

M

ном

ном

ном

ном

дв

ном

ном

Домножим первое уравнение (1) на I

I Uдв I2 rя Ic дв

Pсети нагрев мехническая обмоток мощность

I Uдв I2 r Mмех дв

Mмех Uн Iн Iн2 rяном

Mмех Мном М ном дв

14

M

U

н

I

н

I2 r

P

я

ном

ном

ном

Для двигателя постоянного тока есть ограничение на :

пусковой ток

Iпуск

Iном . В проектируемой системе 4. Соответственно

необходимо предусмотреть увеличение выходного напряжения усилителя мощности при введении добавчного ограничительного резистора.

Необходимо найти Uум и Rдоб

1.В пусковом режиме

дв 0

I Iном

Uум max

Rдоб rя

2. В номинальном режиме

Uум max Iном (Rдоб rя ) с ном

Совместное решение этих двух уравнений с двумя неизвестными

позволяет найти Rдоб

и Uумmax .

Оценим момент, развиваемый двигателем:

U

ум

I(R

r ) с

(1)

доб

я

сI

(2)

M

дв

я

Из (1):

I Uум с дв

Rдоб rя

Подставим в (2):

15

Uум с дв

c

Uум

c

2

Mдв c

дв

Rдоб rя

Rдоб rя

Rдоб rя

J

н

M

н

M

J

нmax

i

M

i2

i

дв

дв

p

p

p

(3)

p

p

дв н

ip

max

Jн н

Mн

Mдв Jдв н

ip

max

M

ip

p

max

(4)

Совместное решение (3) и (4) позволяет определить возможный диапазон передаточных чисел редуктора при которых момент, развиваемый двигателем превышает требуемый момент со стороны нагрузки. Покажем это графически:

Передаточное число выбирается между ip1 и ip2

ip1 ip ip2

Чем больше ip , тем меньше будет постоянная времени двигателя как инерционного звена.

Далее необходимо проверить пригодность двигателя с редуктором

1)по скорости

2)по моменту

3)по перегреву

16

1)Проверка двигателя по скорости

Двигатель должен вращаться со скоростью близкой к номинальной, если нагрузка вращается с максимальной скоростью

н ip 1,1 1,2 дв

max ном

2) Момент, создаваемый двигателем

J

н

M

н

Mтреб

Jдв

н ip

M

(2 3)Mдв

2

i

нагр

i

max

p

p

ном

p

p

3)Проверка по перегреву

Среднеквадратический момент должен быть меньше момента двигателя,

т.е.:

J

н

2

н2

iр2 0,707

2

М

2

M2

J

дв

н

Mдв

2

2 2

i

max

i

p

ном

р

р

p

Перегрев рассматривается при синусоидальной заводке. Двигатель

«шевелится», но не вращается, достаточно большие якорные токи приводят к нагреву двигателя. Это неблагоприятный режим для двигателя. Средне квадратическая величина приведенного к валу двигателя момента нагрузки в этом режиме не должна превышать номинальное значение момента для данного двигателя.

Лекция №4

Пояснения к 1), 2), 3):

Mн (t) Mн sign н

M (t) M sign дв

2) и 3) связаны с типовыми режимами. Они справедливы, если Mн (t) и M (t)

считать константами. В самом деле, при равномерной заводке скорость

Смотрите также файлы