Файл: Андрющенко, В. А. Автоматизированный электропривод систем управления учеб. пособие.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 23.10.2024
Просмотров: 85
Скачиваний: 0
значительна по сравнению с электромеханической постоянной вре мени.
С учетом вышесказанного, передаточную функцию электродви гателя постоянного тока с независимым возбуждением (рис. 56),
связывающую скорость вращения £2ДВ |
и напряжение управления иу |
|||||||
(снимаемого с усилителя У), при неизменном |
потоке |
возбуждения |
||||||
и постоянстве |
статического момента |
нагрузки |
можно |
представить |
||||
в следующем |
виде: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
W(p) |
= ^дв |
(р) |
|
Г д в р |
|
(8-1) |
где Кп |
|
|
«у |
(Р) |
1 + |
|
|
|
коэффициент |
передачи и |
Тяъ |
—• электромеханическая |
постоянная времени двигателя. Их можно определить из каталога
по номинальным данным |
двигателя. |
|
|
|
|
|
||||||
|
0 - |
|
• У |
Г" |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ГусÙ |
|
|
|
|
|
|
||
|
0— |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1_ |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
ff |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис |
|
|
|
|
|
|
Так как |
£2ДВ |
= рѲ д в , |
где |
Ѳд в |
— угол |
поворота |
вала двигателя, |
|||||
то передаточная |
функция относительно |
угла |
Ѳд в |
принимает |
вид: |
|||||||
|
|
W (р) = Ѳ д |
в |
^ |
= |
К л |
в |
|
|
(8.2) |
||
|
|
|
|
в у ( р ) |
Р(1 |
+ |
Г д в р ) |
|
|
|
||
Параметры |
передаточных |
функций определяются |
по формулам: |
|||||||||
|
К д в |
1 |
/ |
|
|
J'r,n(r |
+Г |
) |
\ |
|
||
|
= |
. I |
|
f |
|
ДВ \ я 1 |
у. с) . |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
СеСы |
|
|
|
|
|
|
г |
_ 3 0 ( ы „ о м / я . н 'гя) . |
/-> |
Се _ |
|
(8.3) |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
•^ДВ |
</дВ |
4~ — |
\- |
Jр, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
і2ц |
|
|
|
|
|
|
|
|
где |
<^дВ; |
— моменты |
инерции якоря |
электродвигателя |
||||||||
|
|
|
и |
нагрузки; |
|
|
|
|
|
|||
|
|
/ р |
— приведенный |
к валу |
электродвигателя |
мо |
||||||
|
|
|
мент |
инерции |
редуктора; |
|
|
87
i — передаточное число редуктора; т)'— к. п. д. редуктора;
гя — активное сопротивление якоря электродви гателя;
гу . с — выходное сопротивление усилителя; Се> — параметры электродвигателя;
"ном'- К. н'> "ном — соответственно номинальные значения на пряжения питания, тока якоря и скорости электродвигателя.
чВ табл. 9 приведены основные технические данные электродви
гателей постоянного тока с независимым возбуждением типа СЛ.
Р и с . 57
Наиболее распространенная схема включения асинхронного двухфазного электродвигателя приведена на рис. 57. Емкость Сг в этой схеме обеспечивает необходимый для работы электродвига теля фазовый сдвиг между напряжениями возбуждения и управле ния, а конденсатор С 2 обычно включается для разгрузки усилителя У от реактивных токов.
При рассмотрении динамики асинхронного электродвигателя практически всегда можно пренебречь электромагнитными переход ными процессами и тем самым существенно упростить передаточ ную функцию.
Механические характеристики большинства асинхронных элек тродвигателей нелинейны. Однако в инженерных расчетах многих автоматизированных электроприводов можно использовать линеа ризованные в рабочем диапазоне скоростей механические характе ристики. Тогда передаточные функции асинхронного двухфазного электродвигателя относительно скорости и угла соответственно
будут аналогичны выражениям (8.1) и (8.2): |
|
|
|||
W (р) = Й д в |
^ |
= |
Тдвр |
; |
|
"у |
(Р) |
1 + |
' |
I |
|
W (о) = в д в |
^ |
= |
-^дв |
|
|
Uy(p) |
р(1 |
+ ТдвР) |
' |
) |
88
Т а б л и ц а 9
|
|
|
|
Электродвигатели типа СЛ |
|
|
|
|
|
||
Параметры |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
121 |
161 |
221 |
261 |
327 |
367 |
321 |
361 |
369 |
521 |
569 |
661 |
Номинальное |
напря |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
жение, в |
|
|
110 |
ПО |
110 |
ПО |
ПО |
ПО |
ПО |
ПО |
ПО |
ПО |
ПО |
ПО |
|
Мощность |
на |
валу, |
7,0 |
8,5 |
13,0 |
24 |
28 |
32 |
38 |
50 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
55 |
77 |
. 175 |
230 |
||||||||
Скорость вращения, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
об/мин |
|
|
|
5000 |
4000 |
3600 |
3600 |
3000 |
2500 |
3000 |
3000 |
3600 |
3600 |
3600 |
2400 |
Ток якоря, |
а |
. . . . |
0,14 |
0,15 |
0,35 |
0,5 |
0,8 |
0,9 |
0,7 |
0,55 |
0,8 |
1,1 |
2,2 |
2,6 |
|
Ток обмотки возбуж- |
0,06 |
0,06 |
0,05 |
0,06 |
0,09 |
0,08 |
|
0,08 |
0,08 |
|
|
|
|||
|
|
|
|
0,09 |
0,1 |
0,11 |
0,18 |
||||||||
Вращающий момент, |
14 |
21 |
35 |
65 |
90 |
125 |
|
|
150 |
|
425 |
925 |
|||
|
|
|
|
125 |
160 |
250 |
|||||||||
Пусковой |
момент, |
40 |
68 |
105 |
115 |
130 |
220 |
310 |
298 |
450^ |
650 |
1400 |
1550 |
||
|
|
|
|
||||||||||||
Момент |
инерции ро |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
тора, |
Г-см-сек2 . . |
0,04 |
0,05 |
0,14 |
0,2 |
0,6 |
' 0,7 |
0,6 |
0,7 |
0,7 |
1,6 |
2,5 |
9,34 |
||
|
|
|
|
0,039 |
0,053 |
1,2 |
0,4 |
2,2 |
2,5 |
2,2 |
2,5 |
2,5 |
3,9 |
5,3 |
9,71 |
где |
Я-Ян о м Мп. ном |
|
у |
|
|
А дв = |
|
|
ЗОИу. н (Мп. „ о м — МцОУ |
|
|
|
я п ном ^дв |
(8.4) |
30 (М„. ном— Ліном) |
|
|
«/дв — ^дв " |
/ р . |
|
Здесь rtH0M, uy . н о м Ма. н о м , |
^Ином — соответственно |
номинальные |
значения скорости, напряжения управления, пускового и вращаю щего моментов электродвигателя.
В табл. 10 и 11 приведены основные технические данные асинх ронных двухфазных электродвигателей с полым немагнитным ро тором типов АДП и ДИД.
ВЫБОР МОЩНОСТИ ИСПОЛНИТЕЛЬНОГО Э Л Е К Т Р О Д В И Г А Т Е Л Я
Выбор оптимальной мощности исполнительного электродвига теля для замкнутой системы автоматизированного электропривода имеет важное значение, так как связанные с ней постоянная вре мени, вес и габариты электродвигателя в значительной степени влияют на качественные, энергетические и весовые показатели всего привода. Завышенная мощность электродвигателя увеличивает вес и габариты усилителя мощности и источника питания системы; при водит к ускоренному износу механической части привода; усили вает влияние привода на работу других устройств, питающихся от того же источника. Электродвигатель заниженной мощности не обеспечит заданные параметры движения нагрузки и, следовательно, требующуюся точность отработки.
Исходными данными при выборе типа электродвигателя яв ляются величины, характеризующие объект регулирования (на
грузку), а именно: максимальная скорость Ûmax; |
максимальное |
|||||||
ускорение итах< |
статический момент нагрузки Мс |
и момент |
инер |
|||||
ции |
нагрузки |
/ н . |
|
|
|
|
|
|
Выбор типа и мощности электродвигателя предварительно про |
||||||||
изводят по формуле |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
(1,2 4-2,5) |
M |
c Q m a x , |
(8.5) |
|||
|
|
4 |
|
' |
|
0,102 |
|
|
где |
Р — требуемая |
мощность |
электродвигателя, вт; |
|
||||
|
Мс |
— момент статического сопротивления нагрузки, кем; |
||||||
|
Qmax |
— максимальная |
скорость вращения |
выходного |
вала |
|||
|
|
электропривода, |
рад/сек; |
|
|
|||
|
1,2 -ч- 2,5 — коэффициент, |
приближенно учитывающий |
дина |
|||||
|
|
мический |
момент. |
|
|
|
|
90
Т а б л и ц а .10
|
|
|
Электродвигатель типа АДП |
|
|
|
|
|
|||
Параметры |
1 |
123 |
123Б |
262 |
362 |
263 |
263А |
363 |
563 |
363А |
563А |
120 |
Напряжение возбужде-
Напряжение управле ния (максималь-
Частота сети, гц . . . •
Мощность на валу, вт
Номинальная скорость вращения, об/мин . .
Скорость вращения хо лостого хода, об/мин
Ток управления, а . . .
Ток возбуждения, а . .
Номинальный вращаю щий момент, Г-дм . .
Пусковой момент, Г-дм
Момент инерции |
рото |
ра, Г-см-сек2 |
. . . . |
110 |
120 |
ПО |
110 |
ПО |
ПО |
52 |
35 |
ПО |
ПО |
36 |
36 |
п о |
35 |
120 |
ПО |
125 |
120 |
165 |
270 |
120 |
160 |
240 |
240 |
400 -f- 500 |
500 |
400 -f- 500 |
400 -т- 500 |
50 |
50 |
500 |
500 |
500 |
50 |
500 |
500 |
2,4 |
,3,7 |
4,1 |
8,9 |
9,5 |
19 |
24 |
27,8 |
35 |
41 |
46,4 |
62 |
4000 |
9000 |
4000 |
6000 |
1850 |
1950 |
6000 |
6000 |
6000 |
2000 |
6000 |
6000 |
5000 |
9500 |
5000 |
7000 |
2650 |
2650 |
8800 |
8600 |
8600 |
2650 |
8600 |
8600 |
0,18 |
0,15 |
0,18 |
0,22 |
0,58 |
0,65 |
0,37 |
0,51 |
1,2 |
0,73 |
0,65 |
0,9 |
0,3 |
0,36 |
0,18 |
0,27 |
0,23 |
0,6 |
0,78 |
1,38 |
0,55 |
0,88 |
2 |
3,6 |
6 |
4 |
10 |
14,5 |
50 |
95 |
40 |
45 |
57 |
200 |
75 |
114 |
10 |
5,5 |
14 |
17 |
90 |
170 |
59 |
65,5 |
70 |
350 |
85 |
120 |
|
0,008 |
0,008 |
0,008 |
0,017 |
0,04 |
0,017 |
0,018 |
0,04 |
0,13 |
0,05 |
0,12 |
0,65 |
0,75 |
0,55 |
0,55 |
1,6 |
2,6 |
1,5 |
1,6 |
2,8 |
5,5 |
2,7 |
5,7 |