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

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

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

)

\

 

 

=

. 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

;

 

(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 п. „ 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