Файл: Курсовой проект ЭМС.pdf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 03.04.2025

Просмотров: 356

Скачиваний: 2

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

21

Uвх.транз Uбэ Iк мax Rэ Iк мax Rэ n2 2U ум Rэ . 1ZУ 1

Коэффициент трансформации Тр1:

n

Uвх.транз

n U

УN

R

э

.

2

1

Uпу мах η1

RУUпу мах η1

Амплитуда тока I1m первичной обмотки трансформатора Тр1:

I 1мах

Iк мах

UУN n2

UУN n2n1

.

Iб мах

β

2

; I10

2

n1

RУ β

RУ β

U

Входное сопротивление усилителя Rвх

2

пу мах

должно быть

I1мах

более 2кОм.

Если RВХ меньше этого значения, то для развязки используют эмиттерный повторитель (рис.16).

3. ПЕРЕДАТОЧНАЯ ФУНКЦИЯ НЕСТАБИЛИЗИРОВАННОЙ РАЗОМКНУТОЙ СИСТЕМЫ

3.1. Функциональная схема разомкнутой нестабилизированной системы

Для системы с двигателем постоянного тока эта схема представлена на рис.6. В нее входят измерительное устройство ИУ, демодулятор ДМ, предварительный усилитель ПУ, усилитель мощности УМ, двигатель ДВ, редуктор Р и нагрузка Н.

Для системы с асинхронным двигателем первоначально рассматриваемая функциональная схема не содержит демодулятора ДМ.

В расчетах принимаем ИУ, ДМ, ПУ, УМ и Р безинерционными элементами с соответствующими коэффициентами передачи: Киу, Кдм, Кпу,

Кум, Кр=1/ip.

Рис. 6 3.2. Структурная схема и передаточная функция двигателя с учётом

редуктора и нагрузки

22

3.2.1.Двигатель постоянного тока

Уравнения динамики двигателя при якорном управлении имеют вид:

U У (Rдоб

rя )i Cеωдв ;

M э м Се i;

Jн

d н

Mн

(3)

'

Mэм Mσ (Jдв Jр

Jтг

)

i

.

iр2

η

dt

iрη

р

На основе (3) получаем дифференциальное уравнение, описывающее динамику двигателя:

T dω

ω k U

k

(M

1

M

н

),

i η

дв dt

дв ус

м

р

где

Tдв

(Rдоб rя )

(J дв J р ' J тг

Jн

)

- постоянная времени

Се2

iР2 η

двигателя;

kДВ 1 - коэффициент передачи двигателя по напряжению;

Се

kм

(Rдоб rя )

- коэффициент передачи двигателя по моменту.

Се2

Переход к преобразованию Лапласа приводит к уравнению двигателя с учетом редуктора и нагрузки, связывающее угол поворота нагрузки, напряжения управления и момента нагрузки:

н ( p) kдвUум ( p) - kм (Mσ iр1η Mн ( p)) . p(Tдв p 1)ip

Структурная схема двигателя постоянного тока с учётом редуктора и нагрузки показана на рис. 7:

23

Рис. 7

3.2.2. Асинхронный двигатель

Динамика асинхронных двигателей в пределах скоростей

0 < дв < (1,1...1,3) н

аппроксимируется системой уравнений

M дв bU у -aωдв ;

' J тг

J

н

M

н

M дв J дв J Р

εнмiр

,

iр

η

iр2 η

где b M пуск U ус.ном

; a

M пуск-M ном

; M ном γM пуск ;

ωдв. ном

ωном γ ωхх ;

γ2 M пуск Pном.

На основании (4) получается дифференциальное описывающее динамику асинхронного двигателя:

(4)

уравнение,

24

Tдв

dωдв

ωдв kдвU у kм

M н

,

dt

iр η

'

J н

J дв

J р

J тг

где

Tдв

iр2 η

- постоянная времени двигателя;

a

Kдв

b

a

- коэффициент передачи двигателя по напряжению;

1

Kм

a

- коэффициент передачи двигателя по моменту.

Решение системы (4) и переход к преобразованию Лапласа приводит к аналогичным связям и передаточным функциям, что и для двигателя постоянного тока:

н ( p) KдвU ум ( p) - Kм iр1p M н ( p) . p(Tдв p 1)ip

На рис. 8 показана структурная схема асинхронного двигателя с учётом редуктора и нагрузки:

Рис.8

25

3.3. Оценка общего коэффициента передачи разомкнутой системы

Передаточная функция разомкнутой системы с двигателем постоянного тока имеет вид:

Wр ( p)

Kр

,

где Кр = Киу Кдм Кпу Кум Кдв 1/iр.

p(Tм p

1)

Для системы с асинхронным двигателем в составе Кр отсутствует Кдм. Величина общего коэффициента передачи системы Кр определяет точность системы при отработке типовых входных воздействий системы. Задать тот или иной коэффициент можно изменением коэффициента передачи предварительного усилителя Кпу.

В режиме равномерной заводки ошибка системы сист складывается из трех составляющих: ошибки измерителя рассогласования иу, статической ошибки ст и кинетической ошибки кин.

Люфтом редуктора в расчетах пренебрегаем.

сист

= иу

+ ст + кин ,

где δиу

δсд2

δсп2

, сд – ошибка сельсина-датчика,

сп - ошибка сельсина-приемника.

В установившемся режиме

δ

M

kм

М

kм

;

ст

σ iр K

р

н iР2 ηК Р

;

δкин

нм

;

K р

М

н

k

м

i2ηω

нм

М

i ηК

м

Kр

р

σ р

.

(5)

i2η(δ

сист

- δ

иу

)

р

В случае использования асинхронного двигателя в приведённых соотношениях (5), отсутствуют слагаемые с М .

Полученное соотношение, в зависимости от класса точности сельсинов измерителя рассогласования, даёт возможность оценить три возможных значения Кр.

Смотрите также файлы