ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 01.04.2025
Просмотров: 236
Скачиваний: 1
Законы регулирования
U, В
250
200
150
Нелинейный
100
Линейный
50
0
0 |
20 |
40 |
60 |
f, Гц
Семейство характеристик
ω, 1/с
120
100
80
60
40
20
0
0 |
1000 |
2000 |
3000 |
4000 |
5000 |
6000 |
М, Нм
Таким образом, новый закон позволяет сохранять величину критического момента при любой частоте. Однако для большинства современных преобразователей
IR-компенсация является встроенной функцией.
36
6.3 Погрешность регулирования
Необходимо отработать заданные скорости не превышая определённой погрешности, предположим .
Данные, необходимые для оценки погрешности регулирования:
Жесткость естественной механической характеристики:
| |
Рабочие частоты:
( |
) |
( |
) |
|||||||
( |
) |
( |
) |
|||||||
Для определения диапазона регулирования нужно найти средние скорости на обоих механических характеристиках.
37
Диапазон регулирования скорости:
Погрешность регулирования:
Погрешность получилась гораздо меньше заданной, что является очень хорошим результатом. Причина в том, что диапазон регулирования скорости весьма невелик
(всего 5 1/с), а жёсткость велика.
7 Переходный процесс в разомкнутой системе
Для оценки качества работы системы необходимо получить переходной процесс.
Для этого входным воздействием выберем скорость, изменяющуюся в соответствии с тахограммой:
ω |
||||||||||||
пш |
||||||||||||
ω |
c |
Mдв |
1 |
с |
M |
12 |
||||||
М |
||||||||||||
T |
э |
p 1 |
J |
дв |
p |
ω |
дв |
p |
||||
M |
||||||||||||
12 |
||||||||||||
ωдв
ω1 ω2
t |
1 |
t’ |
1 |
t3 |
t4 |
t’ |
t |
6 |
6 |
Рисунок 7.1 Структурная схема и тахограмма
1 |
||||
J ' |
пш |
p |
ω |
пш |
M`пш
t
В линеаризованной модели двигателя:
38
Еще раз продублируем скорости и моменты диаграммы:
1)Разгон до скорости 95 1/с за 4 секунды под действием момента 1620 Нм
2)Работа на скорости 95 1/с с моментом 1400 Нм
3)Замедление до 81 1/с за 1 секунду под действием момента 1050 Нм
4)Работа на скорости 81 1/с с моментом 1500 Нм
5)Торможение под действием момента сопротилвения планшайбы 1250 Нм.
Результаты моделирования:
Рисунок 7.2 Работа двигателя по нагрузочной диаграмме
39
Рисунок 7.3 Отработка двигателем скорости и момента
На графиках видно, что моменты двигателя на всех промежутках соответствуют рассчитанным. Переходные процессы являются колебательными, колебания затухают не мгновенно, однако перерегулирование по скорости практически равно нулю. Для количественной оценки колебательности используется логарифмический декремент колебаний.
Логарифмический декремент колебаний можно оценить как логарифм соотношения двух соседних амплитуд:
40
Рисунок 7.4 Затухающие колебания скорости планшайбы
Для оценки возьмём точки при |
и |
Вывод: декремент получился очень маленьким, что говорит о высокой колебательности системы. Связано это с тем, что выбранный двигатель имеет очень высокую жесткость характеристики - Поэтому демпфирующие способности привода низкие. Оптимизация процесса в задачу проектирования не входит. Нужно заметить, что величина перерегулирования скорости крайне мала:
( )
8 Расчёт энергетических показателей привода
Существует несколько энергетических показателей работы электропривода – цикловой КПД, потери энергии за цикл, средевзешенный коэффициент мощности и прочие. Определим некоторые из них для рассчитанной системы.
Цикловой КПД определяется следующим образом:
41
∫ |
∑ |
∑ |
|||||
∫ |
∫ |
∑ |
∑ |
∑ |
∑ |
||
Данные о зависимости КПД и cosf двигателя от загрузки двигателя имеются:
Зависимость КПД от загруженности двигателя
96
95,8
95,6
η, %
95,4
95,2
95
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
100 |
P/Pном, %
При этом КПД всей установки будет ниже, так как потери присутствуют ещё и в передаче:
Необходимые для расчёта данные удобно свести в таблицу:
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
||
Длительность, с |
4 |
300 |
0.5 |
300 |
1 |
|
Мощность двигателя, кВт |
90 |
135 |
91 |
135 |
60 |
|
42 |
КПД двигателя, % |
95.4 |
95.78 |
95.42 |
95.78 |
95.25 |
||||||
КПД установки, % |
81.1 |
81.4 |
81.1 |
81.4 |
81.0 |
||||||
Суммарные затраты энергии, кДж |
381 |
42280 |
51 |
42280 |
57 |
||||||
Потери энергии, кДж |
72 |
7864 |
9.6 |
7864 |
10.8 |
||||||
0.72 |
0.82 |
0.72 |
0.82 |
0.68 |
|||||||
Цикловой КПД: |
|||||||||||
∑ |
|||||||||||
∑ |
∑ |
||||||||||
Цикловой cosϕ:
∑
∑
Потери энергии за цикл:
Затраты энергии на единицу продукции:
Как видно, из-за большого количества передач с низким суммарным КПД вся система имеет КПД около 81%. Однако это не худший результат, так как благодаря удачному выбору двигателя, основная его работа происходит при нагрузке в 82% от номинала, а в этом случае КПД близок к максимальному.
43