Библиотека технической литературы. Книги, программы, статьи, схемы и др.

233354431
понедельник 23 апреля 2018

Главная

Гидропривод

Оборудование

Справочники

Робототехника

Машиностроение

Электропривод

Электротехника, радиотехника

Рефераты

Обмен ссылками

Поиск

КИНОблог

 


 

Форум >>>

adfun.ru

Страницы: << .... 27 28 [29] 30 31 32 33 34 35 36 37 .... >>

гдЄ— электромеханическая постоянная врв-

меии привода, с.

Подставив iRo из (6.40) в (6.36), получим:

Как видно из (6.41), если еп считать за jcbi, а за хаЫх принять э. д. с. двигателя е, то двигатель в этом случае описывается соотношением (6.34) для колебательного звена.

Переходя к операторной форме записи, получим:

Выражение (6.42) представляет собой передаточную функцию колебательного звена.

На структурной схеме двигатель в виде колебательного звена изображается, как показано на рис. 6.24.

Чаще двигатель на структурных схемах обозначают иначе. Как следует из (6.36), уравнение электрического равновесия якорной цепи есть уравнение апериодического звена, если за входную величину считать еие, а за выходную iRo. В этом случае в операторной форме записи (6.36) будет иметь вид:

и якорная цепь двигателя, следовательно, может быть заменена звеном, показанным на рис, 6.25, а.

Если в уравнении механического равновесия (6.40) принять за входную величину а за выходную е, то уравнение (6.40) оказывается уравнением интегрирующего звена. Последнее может быть изображено согласно рис. 6.25, б.

Поскольку iRo является выходной величиной апериодического звена, которым будет якорная цепь двигателя, то двигатель может быть представлен последовательным соединением двух звеньев, как показано иа рис. 6.25, в.

Так как входная величина в данном случае содержит э.д. с. двигателя, то окончательно структурная схема

двигателя примет вид, показанный на рис. 6.25, г. Как видно из рис. 6.25, г, колебательное звено, каким является двигатель, может быть заменено двумя последовательно соединенными звеньями (апериодическим и интегрирующим), охваченными отрицательной жесткой обратной связью по выходной величине. Характер переходно го процесса в таком колебательном звене при подаче иа его вход скачка сигнала Еп зависит от соотношения постоянных времени (рнс. 6.26).

Еслито переходный процесс носит апери-

одический характер и колебательное звено может быть представлено двумя последовательно соединенными апериодическими звеньями. Если переходный

процесс имеет колебательный характер. Чем меньше Тм в сравнении с Тя, тем больше перерегулирование выходной величины, т. е. ее наибольшее превышение, над установившимся значением, и переходный процесс бо-

лее колебательный. Еслито перерегулирование

составляет 4,3% установившегося значения э.д.с.

как это показано на рис. 6.26. Таким образом, влияние индуктивности якорной цепи следует учитывать, если Тя и Т„ соизмеримы. При

этим влиянием можно пренебречь и считать двигатель апериодическим звеном, описываемым уравнением (6.22).

6.4. СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ ЖЕЛАЕМЫХ МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК

Желаемые механические характеристики вентильного электропривода в автоматических системах регулирования могут быть получены за счет применения различных обратных связей.

На рис. 6.2 была приведена схема с отрицательной обратной связью по скорости. Проанализируем, как влияет коэффициент обратной связи kc иа вид механической характеристики.

В разомкнутой системе, когда нет обратной связи по скорости, иа вход СИФУ подается только напря-

жениепоэтому напряжение управления

Здесь индекс «р» означает, что этн напряжения действуют в разомкнутой системе.

При известной характеристике тиристорного преобразователяJ по известному значенню UY.p можно найти э.д с. преобразователя Как указывалось ранее, в преобразователях с вертикальным управлением н синусоидальным опорным напряжением Еа линейно зависит от (7У (см. рис. 5,18,6). При этом связь между £"п н Uy для любых значений Uy может быть записана следующим образом:

где ka — коэффициент усиления преобразователя.

В данном случае ka является постоянной величиной во всем диапазоне изменения

Для преобразователя с пилообразным опорным напряжением зависимость приведена иа рис. 5.17,6. Здесь нет пропорциональной зависимости между Однако иа рабочем участке кривая

может быть линеаризована. В этом случае можно считать, что ER=knUy-.

Прн известном значении ku с учетом (6.44) можно записать условие электрического равновесия для якорной цепи двигателя (прн Ф= Фн) в следующем виде:

Прн идеальном холостом ходе, когда /=0,

(6.47)

Обозначимтогда

Прн известном входном сигналеможно определить из (6.48) скорость идеального холостого хода и, наоборот, при заданной скорости идеального холостого хода coop может быть найдено напряжениекоторое необходимо подать на вход СИФУ:

Поделив (6.49) иа £ФН, с учетом (6.47) и (6.48) получим уравнение электромеханической характеристики двигателя в разомкнутой системе:

где— падение скорости под

действием нагрузки в разомкнутой системе.

В замкнутой системе, т.е. при наличии обратной связи по частоте вращения, напряжение управлення (7У.3 равно:

где (Увхч. Юэ —входное напряжение и скорость двигателя в замкнутой системе, что отмечено индексом «з».

Умиожнв Uy.3 на коэффициент kn, найдем э. д. с. преобразователя Еп.з и запишем снова условие электрического равновесия:

Подставив в (6.52) из (6.51) и поделив на после преобразований получим:

Прн идеальном холостом ходе, когда 1=0, соотношение (6.53) будет иметь вид:

где <£Кв — скорость идеального холостого хода при наличии обратной связи.

Из (6.54) может быть найдено (7Ві.3 при известной скорости идеального холостого ходашоз-

Если требуется получить скорость шоь равную скорости идеального холостого хода, о>ор. то, подставив з ачения последней из (6.47), можно установить связь между входными напряжениями в замкнутой Ц/нх-э н разомкнутой (Увх.р системах:

Отсюда видно, что в замкнутой системе на вход необходимо подать напряжение в раз больше, чем в разомкнутой.

При наличии нагрузки на валу двигателя из (6.53) с учетом (6.55) найдем уравнение электромеханической характеристики двигателя в замкнутой системе:

Обозначивс учетом, что

, получим:

(6.58)

Как видно из (6.58), падение скорости в системе с обратной связью в раз меньше, чем падение скорости в разомкнутой системе при той же нагрузке, причем с увеличением коэффициента обратной связи kc Дсоэ становится все меньше н меньше. Теоретически прн ftc->oo , т. е. в этом случае нагрузка не влияла бы иа скорость двигателя в установившемся режиме. Практически, разумеется, реализовать не представляется возможным, и в системе с обратной связью по скорости всегда будет существовать ее падение с ростом нагрузки. Так как при постоянном потоке двигателя М~1, то условие (6.58) распространяется и иа механические характеристики двигателя.

На рис. 6.27 приведены характеристики двигателя в разомкнутой и в замкнутой системе для различных ко. эффициентов обратной связи по скорости. Здесь при мо. меите М~МС, показаны падение скорости Д(йр в разомкнутой системе и падения скорости " и в замкнутой системе при

Из (6.58) при известном Дсор можно найти коэффициент обратной связи по скорости kc.Heo6x, необходимый

для получения в замкнутой системе заданного падения скорости:

Если по каким-либо причинам необходимый коэффициент не может быть реализован, то в прямой канал включают дополнительный усилитель У (с коэффициентом усиления ), как это показано на рис. 6.28. В этом случае

где — необходимый коэффициент обратной свя-

зи по скорости при наличии дополнительного усилителя. Очевидно, что можно выбрать таким, чтобы всегда удавалось реализовать,

В некоторых случаях вместо обратной связи по скорости, для измерения которой требуется тахогенератор или другое устройство (например, тахометрическнй мост), используют отрицательную обратную связь по

напряжению двигателя. Такая схема приведена на рис. 6.29. Здесь на входе СИФУ сравниваются напряжения

Напряжение пред-

ставляет собой напряжение обратной связи, пропорциональное напряжению на двигателе с7д. Оно снимается с части потенциометра Я и равно:

где— коэффициент обратной связи по напряжению^ Для приведенной схемы значение э. д. с. преобразователя может быть найдено из следующего равенства:

Уравнение электрического равновесия якорной цепн с учетом (6.60) будет иметь вид:

Учитывая, что (—собственное со-

противление двигателя), после преобразований из (6.61) получаем:

В режиме идеального холостого хода в замкнутой системе

В разомкнутой системеостанется тем

же, что и в предыдущем случае; т. е.

Если то связь между входными напряже-

ниямибудет иметь вид:

Из (6.64) видно, что в системе с отрицательной обратной связью по напряжению для получения той же скорости идеального холостого хода, что и в разомкнутой системе, входное напряжение должно было увеличено в раз.

Подставив из (6.64) в (6.62), с учетом, что

после преобразований получим:

Как видно из (6.65), падение скорости Дю3 в системе с обратной связью по напряжению двигателя меньше, чем в разомкнутой системе. Так как #д всегда меньше тос ростом кя уменьшается. При очень больших значениях можно считать, что и

Тогда (6.65) будет иметь внд:

Таким образом, при бесконечно большом коэффициенте обратной связи по напряжению падение скорости двигателя при приложении нагрузки будет таким же, как в случае питания его якоря от сети постоянного тока с бесконечно большой мощностью (когда сопротивление сети равно нулю).

Если в разомкнутой системе угловая скорость двигателя снижалась при его нагрузке за счет падения напряжения в преобразователе н в двигателе, то в системе с обратной связью по напряжению падение напряжения в преобразователе компенсируется благодаря увеличению напряжения

Характеристики двигателя в системе с отрицательной обратной связью по напряжению приведены иа рис. 6.30.

Прн известном значении Дюр можно найти из (6.66) коэффициент обратной связи по напряжению, необходимый для получения заданногозначения

В тех случаях, когда требуется получить более жесткие характеристики

электропривода, чем это

может обеспечить система1

регулирования с отрицательной обратной связью по напряжению, применяют отрицательную обратную связь по напряжению совместно с положитель ной компенсирующей связью по току. Такая схема приведена иа рис. 6.31. Здесь напряжение управления подаваемое на СИФУ, равно:

Подставив в (6,68) после преобра-

зований получим:

Из (6.69) видно, что изменяя величинуможно подучить, например,если

I

Если же выбрать коэффициенттак, чтобы

станет отрицательным^ е.

с увеличением нагрузки иа валу двигателя скорость его будет ие снижаться, как в разомкнутой системе, а возрастать. Характеристики для рассматриваемой схемы приведены иа рис 6.32.

Целый ряд механизмов может требовать от системы управлення электроприводом ограничения момента (или тока) двигателя прн возникновении перегрузок. Иногда возникают требования ограничения скорости, напряжения и т. д. В таких случаях для получения желаемых механических характеристик могут дополнительно применяться отрицательные обратные связи с отсечками. Наибольшее распространение находит отрицательная обратная связь по току с отсечкой (токовая отсечка).

 

Библиотека технической литературы теперь находится по адресу http://bamper.info

При использовании материалов с сайта ссылка на spravka.w6.ru обязательна

                 Наша кнопка:

Copyright © 2008 Spravka

  bigmir)net TOP 100Яндекс цитированияКупите рекламу от 5 центов за клиента!Рейтинг@Mail.ruПокупаем рекламу. Дорого.Rambler's Top100ПРОДВИЖЕНИЕ и РАСКРУТКА 
WEB сайта (сайтов) в сети ИнтернетМЕТА - Украина. Рейтинг сайтов.