Файл: Бродовский В.Н. Приводы с частотно-токовым управлением.pdf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 17.07.2024

Просмотров: 126

Скачиваний: 3

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

Т а б л и ц а № 4-1

Экспериментальные данные приводов с частотно-токовым

 

 

носов

 

 

 

 

 

 

 

о

с

 

 

 

Тип датчи­

 

Тип двига­

п

Tim усили­

 

 

Тип машины

пар

га

"D

"Q

ка углового

 

теля

теля

положе­

 

 

о

Число

 

 

 

ния

 

 

ч

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

& а.

 

 

 

 

 

 

 

|

 

 

 

 

Синхронная с

Несерий­

 

Транзис­

 

var

С фигур­

неявновыражен-

ная раз­

 

 

торный

 

 

ным ро­

ными полюсами,

работка

 

 

 

 

 

тором

возбуждение от постоянного маг­ нита

управлением

X

 

 

 

Работа и

 

 

 

скоростной

 

 

 

 

*о

 

 

 

системе

 

 

Источник

 

о

 

 

U

«

о

ъ

питания, а

S

 

 

•А

•л

"и

 

л

о

 

а

 

0.

•<

 

Сг-

 

 

 

3 700

37

0,01 0,4

Постоянный,

 

 

 

 

27

 

То же

То же

Магнит­

var

То же

200

800

0,67

0,6

Трехфазный,

 

 

 

ный

 

 

 

 

 

 

220, 400 гц;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

постоянный,

 

Синхронная с

 

 

 

 

 

 

 

 

ПО

 

На осно­

Транзис­

var

БС-3

3 500

150

0,048

0,73

Постоянный,

500 0,0025

явно выраженны­

ве НД511

торный

 

 

 

 

 

 

48

 

ми полюсами

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Синхронная с

Несерий­

То же

var

Сельсин

3 000

350

0,12

0,65

Постоянный,

180 0,008

явновыраженны-

ная раз­

 

 

Садов­

 

 

 

 

48

 

ми полюсами,

работка

 

 

ского

 

 

 

 

 

 

возбуждение от

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

постоянного маг­ нита

Синхронная с

На основе

1

3

Магнит­

0

var

ДИД101П

600

5 000

8,5

0,5

900

Трехфазный,

70

0,04-

явно выраженны­

А62-2

 

 

ный

 

 

 

 

 

 

 

 

220, 400 гц;

 

 

ми полюсами

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

постоянный,

 

 

То же

МСА

2

3

Тирис-

0

var

С фигур­

900

 

9,0

 

 

220

 

 

8 100

0,86

45

Трехфазный,

76

0,02

 

72/4А

 

 

торный

 

 

ным ро­

 

 

 

 

 

220, 50 гц;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тором

 

 

 

 

 

постоянный,

 

 

Синхронная

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

300

 

 

На осно­

1

3

Магнит­

const

var

СДСМ-1

2 000

370

0,185

— — Трехфазный,

 

 

реактивная

ве СС

 

 

ный

 

 

 

 

 

 

 

 

220, 400 гц;

 

 

 

195/150

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

постоянный,

 

 

Асинхронная

На основе

1

3

Транзис­

const

var

ДИД

1 800 300

0,16

 

 

220

 

 

0,56

30

Постоянный,

400 0,0025-

 

АОЛ-21-4

 

 

торный

 

 

101 п

 

 

 

 

 

48

 

 

То же

АО-52-2

1

3

Магнит­

const

var

То же

600

3 300

5,5

0,6

 

Трехфазный,

60

0,04

 

 

 

 

ный

 

 

 

 

 

 

 

 

220, 400 гц;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

постоянный,

 

 

То же

А62-2

1

3

То же

const

var

То же

560

 

 

 

 

220

 

 

4 500

8

0,43

900

То же

60

0,04

Двойного пи­

На основе

2

3

То же

const

var

10

400

2 000

5

 

 

То же

 

 

тания от одного AOK-2-42/4

 

 

 

 

 

ВТМ-5Э,

 

 

 

 

 

 

 

 

источника

 

 

 

 

 

 

р=\

 

 

 

 

 

 

 

 

Двойного пи­

То же

2

3

То же

0

var

ВТ,

1 850 6 500

3,5

 

 

Трехфазный,

70

0,038

тания от двух

 

 

 

 

 

 

р=2

 

 

 

 

 

220, 400 гц.

 

 

источников

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Трехфазный,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

380, 50 гц; по­

 

 

Редукторная

Несерий­

2

3

То же

0

var

Редукто-

40

220

5,5

_

 

стоянный, 220

600

0,02

 

Трехфазный,

с аксиальным

ная раз­

 

 

 

 

 

син

 

 

 

 

 

220, 400 гц,

 

 

возбуждением

работка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

постоянный,

 

 

То же

• То же

5

3

Транзис­

0

var

То же

12

24

2

0,15

32

220

—

—

Постоянный,

 

 

 

 

торный

 

 

 

 

 

 

 

 

27

 

 

 

 

 

 

 

ционных

Системах

регу­

 

 

 

 

 

лирования.

 

При

работе

 

 

 

 

 

привода

в

названных ре­

 

 

 

 

 

жимах

осциллографиро-

 

 

 

 

 

вались следующие

основ­

 

 

 

 

 

ные

параметры:

сигнал

 

 

 

 

 

UQ,

токи

в обмотках

ма­

 

 

 

 

 

шины, частота

вращения

 

 

 

 

 

вала

привода.

Определе­

 

 

 

 

 

ние

передаточной

функ­

 

 

 

 

 

ции

привода

ведется

в

 

 

 

 

 

следующем

 

порядке.

 

 

 

 

 

 

 

Рассчитывается пере­

 

 

 

 

 

даточная

функция

приво­

 

 

 

 

 

да

согласно

материалам

 

 

 

 

•«.как»

гл

3,

затем

 

определяется

 

 

 

 

предельно

 

допустимый

 

 

 

 

 

статический

 

коэффици­

 

 

 

 

 

ент

 

передачи

 

привода,

 

 

 

 

 

при

котором

 

исследуе­

 

 

 

 

 

мый

привод

с

 

обратной

 

 

 

 

 

связью по

скорости вала

 

 

 

 

 

без

 

применения

коррек­

Рис. 4-1.

Механические

характеристики

тирующих

звеньев

дол­

жен

работать

устойчиво;

синхронного привода

мощностью 37 вт.

реальный

 

привод

замы­

 

 

 

 

 

 

кается по

скорости

вала

без

применения

корректирующих

звеньев

и производится увеличение

статического

коэффициента

 

передачи

привода от нуля до величины, при достижении которой в приводе начинаются незатухающие колебания (вал привода начинает дро­ жать), измеряется практически допустимый коэффициент передачи привода Кп, сравнивается с расчетным и по результатам сравнения уточняется расчетная передаточная функция привода.

Следует отметить, что определение динамических характеристик привода с частотно-токовым управлением возможно и другими спо­ собами, известными из теории и практики проектирования и испыта­

ний автоматических

систем

регулирования.

 

 

 

Для всех приводов, замкнутых по скорости, определялось отно­

сительное изменение

частоты

вращения

в

режиме

работы

с «к.макс(Йк.маис)

и

Мклкс.

Для

этого па

вход

замкнутой

скорост­

ной системы регулирования подавался сигнал, обеспечивающий при

А/маке

на валу

привода

 

максимальную

частоту

6т

вращения

п„.ыякс.

При

 

снятии

нагрузки

с вала

100

привода

 

частота

враще­

 

ния вала

повышалась и

80

принимала значение па.

60

Относительное

измене-

Рис. 4-2.

Энергетические

20 h 0,7

 

характеристики

привода

5000 об/мин

мощностью 37 вт.

 

152

кие по Чистоте вращений Л/г* определялось по формуле

Л"* = —7,

•

(4-2)

"к.макс

Необходимо иметь в виду, что относительное изменение по ча­ стоте вращения для приводов с частотио-токовым управлением зави­ сит от момента инерции на валу привода: чем больше момент инер­ ции, тем меньше значение Ли». В табл. 4-1 значения An* указаны

для суммарных моментов инерции на валу привода, равных при­ мерно трем моментам инерции роторов машин переменного тока..

4-2. ПРИВОДЫ С СИНХРОННЫМИ М А Ш И Н А М И

На рис. 4-1 приведены механические характеристики привода с синхронной машиной с неявновыраженными полюсами мощностью'

37 вт (табл. 4-1). Штриховой линией

показаны расчетные характери­

стики при U Q = 0,8 в и

 

UQ — —0,8 е. На рис. 4-2 приведены энергети­

ческие

характеристики

этого привода

при H Q = ±0,8 в.

На этом ри­

сунке

Рп — мощность,

потребляемая

приводом, а Р — мощность на)

валу привода.

 

 

 

 

На рис. 4-3 приведена осциллограмма токов в обмотках двигате­

ля привода мощностью

'150 вт при разгоне и реверсе

(сигнал Ug =

= 1 в); на рис. 4-4 дана

регулировочная характеристика

ПТ на тран-

 

^Ч/\ДДЛЛЛЛЛЛ^^«лллл>^^>л^ии^Аллл-л

~Vl/WWV\/\/' \У\ЛДЛЛЛММлллл

—:

^YAAAMAAnAA*™™~v^~v-v-~~wv~

ММЛЛЛЛ/"4 —/VVVVWWVvvvw

Рис.

4-3. Осциллограммы токов синхронного привода

мощностью

150

вт.

 

 

зисторах, используемого в этом приводе. На рис. 4-5 даны

зависимо­

сти действующего значения и фазы тока i0 в нагрузке ПТ от частоты изменения сигнала uQ для указанного привода. Эти зависимости полу­

чены для режима работы привода с заторможенным двигателем и при «Q = "QMaitc. Расчетное значение граничном частоты coj для этого-

привода

равно

650

сек~1 и

практически

совпадает с экспе­

риментально

полученным зна­

чением.

 

 

приведены ме­

На рис 4-6

ханические характеристики при­

вода с

синхронной

машиной

с явновыраженными

полюсами

Рис. 4-4. Регулировочная ха­

рактеристика

преобразователя

тока на транзисторах для син­

хронного

привода мощностью

150 ег.

 

 

 

 

11—318

 

 

 

153

Мощностью 350 вт (штриховой линией показана расчетная характе­ ристика для U Q = + 1 в). На рис. 4-7 даны энергетические харак­ теристики этого привода при U Q = ± 1 в, а на рис. 4-8 приведена

осциллограмма токов в обмотках двигателя привода при разгоне и реверсе для «д = 1 е.

Привод мощностью 350 вт был испытан в позиционной системе

регулирования. Для получения устойчивой работы системы примени-

In

Рис. 4-5. Амплитудная и фазо­ вая характеристики преобразо­ вателя тока на транзисторах.

0 -20°

fa

лась последовательная коррекция (в контур управления включалось последовательно дифференцирующее звено). Статический коэффи­ циент передачи разомкнутого привода был при этом равен примерно 2000 сек~2. Привод нспытывался в режиме синусной заводки задаю­ щего воздействия: задающий сигнал (угол) изменялся с частотой

 

 

об/мин

п

 

 

 

 

 

 

1

 

4000

 

 

 

 

 

 

 

\

I

2000

~иа=0,5в\

 

иа=7,0б\

 

i 1 i i i Vi i i

,

,

1 ,

,

1 \

м

-16 \-12-10-B

-2 0

1

h

6^8

10 12

Хкгсм

 

 

и.а=-0,5в

 

 

I

 

 

 

 

 

 

-2000

.

 

-п

 

\

 

 

 

 

1

 

 

J •

i

^ ^ ^ ^

\ьооо

 

 

 

 

"к.макс А

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 4-6. Механические

характеристики

синхронного

привода

мощностью 350 вт.

 

 

 

 

 

 

0,25 гц. Частота вращения выходного вала привода достигала при

этом максимального

значения Лц.мако

при максимальном

моменте

М м а к с = 1 2 кгс-см

(что было достигнуто

подбором момента

инерции

нагрузки привода).

 

 

 

 

 

 

На

рис. 4-9

приведена осциллограмма,

соответствующая этому

режиму

работы. На

осциллограмме

показаны токи,

потребляемые

и отдаваемые приводом в питающую

сеть

постоянного

напряжения,

154

угловая ошибка ДО (мо'ментная динамическая ошибка) привода, измеряемая непосредственно на валу привода, и частота вращения

вала привода п.

Максимальное значение ошибки ДО составляло 15°.

Испытания этого

синхронного привода в замкнутой

системе

регулиро­

вания

подтверждают

теоретические выводы

о пригодности

призодов

с частотно-токовым

управлением для построения

следящих систем

с высокими показателями качества регулирования.

 

 

На

рис. 4-10

показаны механические

характеристики

привода

«' синхронной машиной с иеявиозыражепиыми полюсами мощностью

1000 2000 3000 W00 5000 об/ми

Рис. 4-7. Энергетические характеристики синхронного привода мощностью 350 вт.

Рис.

4-8. Осциллограммы

токов синхронного привода мощностью

350

вт.

 

800

вт. На рис. 4-11

приведены механические характеристики

привода с синхронной машиной с явковыражениымн полюсами мощ­ ностью 5 000 вт.

В [Л. 13] приводятся нагрузочные характеристики и осциллограм­ мы работы ПТ на МУ, использованного в этомприводе. Привод мощностью 5 000 вт при испытаниях в замкнутой по скорости системе допускал предельный коэффициент передачи КП, равный 70 сек~1. Более низкий К„ по сравнению с приводом мощностью 150 вт

(табл. 4-1) объясняется наличием дополнительной постоянной време-

Рис. 4-9. Осциллограмма

1«Л

| \Т

работы синхронного при­

 

 

вода мощностью 350 вт

 

 

в позиционной следящей

 

 

системе.

/ v \ / \ / \ [ > \ / v ^ / v ^

— -

11*

 

155

Смотрите также файлы