ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 07.07.2024
Просмотров: 86
Скачиваний: 0
ускорение
а%(1~ а) [Т— (1— е~‘/т)— 0(1 — е -'/0)] H{t)—
ty (T— Q) |
|
|
|
|
|
|
ty (T— B) |
|
|||
X |
Г |
1 |
|
|
|
|
Hit- |
ty) + |
|
||
рывок |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
v(l — a) |
Ta_ t/T__ |
-f.e1]H(ty |
v(l—a) |
t-ty, |
|
t - i y l |
|
||||
|
— e |
|
X |
||||||||
P = ty iT - b ) |
[e- |
/у (Г -О ) |
|
|
|||||||
|
x H { t — ty) |
v0a |
— |
e - !'e -----1 e- ‘'T |
H(ty, |
|
(25) |
||||
|
|
|
T— W У |
|
T |
|
|
|
|
|
|
темп изменения тока |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
— |
= Dp = |
k Q ' vSl s ~ a \ ie - t i T — |
e - f',0l |
H U ) , |
|
(26) |
||||
|
dt |
K |
ty(T— e) v |
|
J |
|
|
|
|
||
причем, как и в предыдущем |
случае [см. |
уравнение |
(2 2 )], |
рас- |
|||||||
сматриваем |
нарастание |
параметра |
di |
только |
за |
|
, |
||||
— |
время гу |
||||||||||
[наиболее важный участок разгона |
dt |
|
|
|
|
|
|||||
(замедления), обусловли |
|||||||||||
вающий режим переходного процесса]. |
|
|
|
При а = 1 |
|||||||
Начальная ордината рывка пропорциональна а. |
|||||||||||
она максимальна, при а = 0 равна нулю [исчезает третий |
член |
||||||||||
уравнения |
(25)]. Поэтому разгон при определенном значении а |
||||||||||
вызывает рывок уже при t = 0. |
|
|
|
|
|
|
|
||||
Член уравнения av сглаживает S-образное течение кривой |
|||||||||||
скорости, стремясь спрямить |
ее, |
что |
сказывается |
на |
величине |
пики рывка в начальный момент пуска, который зависит, как и в предыдущих случаях, от величины постоянных времени Т и 0.
На рис. 18 изображены основные параметры, характеризую щие разгон для случая, когда в первый момент напряжение сигнала пропорционально аоо (ручка управления начинает дви жение при определенном напряжении). Кривая нарастания скорости электропривода до окончания движения рукоятки будет следовать почти параллельно кривой нарастания напря жения сигнала, пропорционального пути движения рукоятки управления, а затем после достижения t = ty, т. е. когда ручка прекратит движение, скорость начнет замедлять темп нараста ния, который обусловлен изменением v0, Т и 0. Величина уско
рения постоянна (особенно это отчетливо видно при |
ty = |
5 с, |
почти на всем протяжении движения рукоятки управления |
(за |
|
полнение графика тока весьма полное). Рывок резкий |
(в 10 |
раз |
больший, чем для случая, показанного на рис. 17), причем при
42
© = 0,2 с он меньше, чем при © = 0,1 с. Изменение ty влияет на величину рывка.
Обратные связи обеспечивают более точное, приближающее
ся к расчетному, выполнение заданного режима пуска. |
Однако |
||||
обратные связи вводят в расчет новые |
постоянные |
времени, |
|||
т. е. увеличивают порядок дифференциального уравнения. |
|||||
Электропривод |
стреловых |
самоходных |
кранов |
не |
имеет |
в настоящее время |
обратных |
связей. Эксплуатация |
показала, |
Рис. 18. Зависимость ощущения, рывка, ускорения, скорости и силы тока от времени при плавном нарастании сигнала управления, но с начальным мгновенным скачком, равным aVo = а(Т + 0):
I —заданная скорость движения |
рукоятки |
командоконтроллера; |
2 —заданная |
|
скорость движения груза; 3 |
— о = f(/); 4 |
— а = /(<); 5 — Р = /(0; ®— 0 = |
||
= /(/); ^—/ = f(t) при Q |
= 0; |
8 —то же, при Q = 10 т; 9 |
— то же, при |
|
<2= 25 т |
|
|
|
|
что для двигателя вращения крана необходима стабилизация скорости на любой из скоростных характеристик, особенно на малых скоростях, когда сказывается (при системе Г—Д) влия ние реакции якоря и остаточного магнетизма.
Таким образом, для двигателя вращения необходима отри цательная обратная связь по скорости (по напряжению) и обратная отрицательная связь по силе тока. Для электропри вода подъемной лебедки крана также необходима обратная от рицательная связь по току и отрицательная связь по скорости.
Рассмотрим простейшую схему (рис. 19) с тиристорным преобразователем и двигателем постоянного тока. Элементами фазосмещающего устройства являются магнитные усилители. Для сглаживания пульсаций применен дроссель. Электромаг
43
нитная постоянная времени якоря' двигателя постоянного тока равна Тя, электромеханическая постоянная @, постоянная маг нитных усилителей фазосмещающегося устройства Ть динами ческий передаточный коэффициент токовой обмотки фазосме-
щающего устройства |
«т = |
k'Y |
----- — , где kr — статический коэф- |
1 + 7\
фициент, а — отношение сопротивления, к которому присоедине на токовая обмотка отрицательной обратной связи, к полному сопротивлению цепи тиристорный преобразователь — двигатель. Для тиристорного привода угол открытия тиристоров является известной функцией управляющих сигналов Uy. Следовательно,
Рис. 19. Принципиальная схема управления скоростью двигателя при питании от тиристор ного преобразователя:
1 — тиристорный |
преобразователь; 2 |
— двигатель; |
|
3 — фазосмещающий |
преобразователь; |
4 — сглажи |
|
вающий дроссель; |
5 |
— сопротивление, |
к которому |
подключена обмотка обратной связи |
|
выходное напряжение выпрямителя является в общем случае нелинейной функцией Uy. Однако в ряде случаев первую функ цию подбирают так (например, а = cos Uy), что зависимость выходного напряжения выпрямителя от Uy оказывается близкой
к линейной для рабочей зоны углов, т. е. |
Ud = k'nUy, где |
kn — общий коэффициент усиления по напряжению преобразо вательной установки. Тогда переходные процессы данного электропривода могут быть рассчитаны линейными методами. Характеристическое уравнение для приведенной схемы
[ 1 +p(Tl + ekrknQa)+ р2(7\е + |
Гя0) + TJ^l] T=Vo, |
(27) |
||||||
где ka — динамический |
передаточный |
коэффициент |
преобразо |
|||||
вательной установки. |
|
|
дифференциального |
уравнения, |
||||
Общее решение линейдого |
||||||||
соответствующее характеристическому |
уравнению (27), |
имеет |
||||||
вид |
|
|
|
|
|
|
|
|
v = 001 + Аи еа'* + |
(Л21 cos $t + y43 sinftt)ea2f, |
|
(28) |
|||||
где |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Л ц = - |
Р2Р3Ф0 |
; Фо= — ио> |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|||
|
(P2— Pl)(Pi — Pl) |
|
|
|
|
|||
Л |
___ Л . |
л |
_ |
— < М п — |
а2<42 |
|
|
|
Л2 |
\— Фо— ■'мь |
л 31 — ---------- ---------- |
|
|
Пусковые режимы при непрерывном нарастании напряжения на зажимах тиристорного преобразователя описываются следую-
44
щими уравнениями (при условии, что входная величина X ^ t) изменяется по линейному закону и, следовательно, а = 0):
v = |
(«о |
i- |
в , |
(1— еа‘*) + •—— — |
e°^(a2cos pi + р sin Pi) + |
|||||
|
|
|
а, |
|
|
|
|
|
|
|
|
В |
|
|
|
|
|
|
|
(5 21a2— 6 31P) |
|
|
„2 ,31-о2 ea^(a2 sinpi— р cos Pi)- |
2 . |
о 2 |
X |
||||||
|
а2 + Р |
|
|
ZB, |
|
a2 + P |
|
|
||
х Я(0 |
00 |
t — L |
(1— ea,('~#y)) + |
— — — |
X |
|||||
|
|
iy IL |
|
a. |
|
J |
a2 + P| |
|
||
|
X [a 2 cosP(i— iy) + psinp(i— iy)]4------ft?1 |
ea*{i *y) x |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
<*2 + P |
|
||
|
|
|
X [a2 sinP(i— iy)— p cosp (i— ty)— |
|
||||||
|
|
|
|
1 |
( 5 2l a 2 ----Я 81Р) |
|
|
|
(29) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
где |
|
|
|
4 + P2 |
|
|
|
|
|
|
|
Вп |
■^n . |
|
И В31 |
|
|
||||
|
|
в 21 |
|
|
||||||
|
|
Vo |
> |
Vo |
|
|||||
|
|
|
|
|
Vo |
|
|
|
||
|
а = - ^ - ( 1 |
+ |
£ u eai/ + |
fi21[cos Piea»' + £ 31 sin piea»*)#(i)— |
||||||
|
|
h |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
— |
ty |
[ l + B u ea'V-ly) + B2lcos pi(i— /y)eai(M y) + |
|
||||||
|
|
+ |
Б31 sinp(i — y e n,('-'i)] t f(i— iy); |
(30) |
||||||
|
|
|
||||||||
|
p = |
-^ -[сцЯ ц e11'* + |
B21(a2 e°»*cos pi— p sin pi ea»*) + |
|
||||||
|
|
ty |
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
5 3I(Pcos pi e0»' + |
a2 ea^ sin p i)]# (i)-----j - |
[Бца! ea,(<-<y) + |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
ty |
|
|
|
+ B2\(a2 eaj(<_'y) cos p(i— iy)— P sin p ( / - / y)eaj<M y)) + |
|
||||||||
+ £ 31pcosP (i— g e a^ -'y ) + 5 31a2 eajft-'y)sinp(*— ty)]H(t— iy); |
||||||||||
|
О = |
|
[ a ? ! ea,< + |
B2l (aI e“aicos pi— a2p e°a<sin pi— |
(31) |
|||||
|
ty |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
<— p2 cos pi ea^‘— a2ea,t p[sin pi) + B3l (a2 eaa;pcos Pi— P sin Pi e“a* +
+ a2 ea,( sin pi + a2 ea,< p cos pi)] H{t)---- ^ [ 5 „ a 2 ea,(<_V) + ty
+B2l (a 2 eaa('“ ^)cos P(i— iy)— pa2 eaa^“ M sin P(i— iy) +
+p2 eaa(<-V)Cos Pi— Pa2 e“a('_<y) sin p(i— iy) —
—5 31[p2 e0,t<—*y) sin p(i— iy)— pcc2e“l('~'y)cos p (i— iy) — ct| e“a('_ 'y) x
X sin P(i— iy) — cx2p eaa(i-'y )cosP(i— iy)]tf(i— iy). |
(32) |
45
На рис. 20 показаны зависимости нарастания сигнала ско рости, ускорения, рывка, силы тока, ощущения от времени по уравнениям (29) — (32). Время задания ty = 5. Влияние отри цательной токовой обратной связи проявляется в более медлен ном, чем в предыдущих случаях, нарастании скоростной кривой и в более ярко выраженном S-образном ее характере. Тиристор ный привод безынерционен, поэтому в рассматриваемом случае
Рис. 20. Зависимость ощущения, рывка, ускорения, скорости, |
силы тока |
|||||||
от времени при управлении скоростью двигателя, если последний питает |
||||||||
ся от тиристорного преобразователя |
(Т = 0,6 с, |
0 = 0,2 с, |
kT = |
5, |
сг = |
|||
= 0,6, а = 0): |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 — скорость |
движения рукоятки командоконтроллера; |
2 — заданная |
скорость |
|||||
груза; 3 — v |
= f(t)\ 4 — а = f(t)\ 5 — р *= f{t)\ |
6 — О = f(t); 7 — / |
= f{t) |
при |
||||
Q = 25 т; 7 — то же, при Q = 10 т; 9 — то же, при Q =* 0 |
|
|
|
|
||||
в отличие от предыдущих отсутствует электромагнитная |
посто- |
|||||||
яниая времени обмотки возбуждения генератора Т, |
в |
связи с |
||||||
чем характер кривой ускорения |
резко |
отличается |
от |
прежних |
кривых ускорения. При этом рывок нарастает мгновенно, а за
тем в первые 2 с апериодически снижается. |
Ощущение |
рывка |
||||
также |
нарастает мгновенно и затухает |
апериодически. |
Вели |
|||
чины рывка при Т = 0,6 с весьма |
малы |
(по |
сравнению |
со сту |
||
пенчатым разгоном). |
|
|
|
При боль |
||
Ускорение тока и скорость нарастают монотонно. |
||||||
шем |
значении Тя (Тя = 0,6 > 0,2 ) |
рывок и |
ощущение |
рывка |
||
меньше, и наоборот. Фазовые портреты достаточно |
оптимальны |
|||||
[хорошо заполняются площади а = |
f(v) |
и р — / (а)]. |
Как видно |
46