Билет №1

Билет №1

1. Приведение параметров элементов механической части к одной расчетной скорости.

Массы элементов и жесткости элементарных связей в кинематической цепи привода различны. Определяющее влияние на движение системы оказывают наибольшие массы и наименьшие жесткости связей. Поэтому необходимо составлять упрощенные расчетные схемы механической части, учитывающие возможность пренебрежения упругостью достаточно жестких механических связей и приближенного учета влияния малых движущихся масс. В связи с наличием передач различные элементы системы движутся с разными скоростями, поэтому непосредственно сопоставлять их моменты инерции , массы , жесткости связей и , перемещения и и т.п. невозможно. Для составления расчетных схем механической части электропривода необходимо приведение всех параметров элементов кинематической цепи к одной расчетной скорости. Обычно приводят к скорости двигателя.

Условием соответствия приведенной расчетной схемы реальной механической системе является выполнение закона сохранения энергии. При приведении момента инерции элемента системы, движущегося вращательно со скоростью , или массы, поступательно движущейся со скоростью к расчетной скорости должны выполняться условия:

; .

Откуда получаются формулы приведения

; ,

где - передаточное число от вала приведения до -го вала;

- радиус приведения к валу со скоростью .

При приведении вращательных и поступательных перемещений необходимо учитывать, что передаточное число и радиус приведения определяются соотношением скоростей. Исходя из этого, в общем случае перемещения в системе связаны так:

; .

При линейных кинематических связях . В этом случае формулы приведения перемещений имеют вид: ; .

При приведении жесткостей механических связей должно выполняться условие равенства запаса потенциальной энергии деформации. Соответственно

.

Откуда получаются формулы приведения

; .

Приведение моментов и сил нагрузки элементов кинематической цепи должно осуществляться на основании условия равенства элементарной работы на возможных перемещениях:

; .

Следовательно, ; .

По результатам приведения можно построить исходную приведенную расчетную схему, представив в ней массы в виде прямоугольников, площадь которых пропорциональна приведенным моментам инерции, а жесткости связей между ними в виде соединений, длина которых обратно пропорциональна жесткости.

2. Компенсация изменения параметров объекта в САР при двухзонном регулировании.

Компенсация изменения параметров САР при двухзонном регулировании объекта регулирования в контуре скорости представляет собой интегральное звено, параметры которого пропорциональны параметрам объекта регулирования. При настройке контура скорости по модульному оптимому регулятор скорости представляет собой П-звено ( , коэффициент которого обратно пропорционален потоку. Если величину выбрать для номинального значения потока, то при ослаблении потока процессы в контуре регулятора скорости будут замедленными. Если настройку вести для минимального значения потока, то при усилении потока контур регулирования тока станет колебательным и неустойчивым. Анализ изменения статического падения скорости ( ) показывает, что при уменьшении потока жёсткость механической характеристики уменьшается. При использовании ПИ-регулятора статическая просадка отсутствует, а динамическая просадка будет зависеть от потока. Для того чтобы при изменении потока настройка в контуре регулирования скорости не менялась необходимо ввести звено коэффициент передачи которого был бы обратно пропорционален потоку.Существует три способа реализации таких устройств:

В контуре регулирования ЭДС объектом регулирования является звено с передаточной функцией к. Скорость двигателя изменяется, следовательно оптимальная настройка контура регулирования ЭДС возможна при одном значении скорости. При меньших скоростях контур оказывается более колебательным. Изменение потока можно получить вводя в контур устройство с коэффициентом передачи обратно пропорциональным скорости. В этом случае возможно 2 способа построения корректирующих устройств

Кроме того при снижается двигателя по току, поэтому необходимо ограничить выход РС, т. е.

3. Способы улучшения динамических показателей электропривода в режимах прерывистого тока в комплектном электроприводе ЭТУ3601.

Данная серия разработана для электроприводов механизмов главного движения и механизмов подачи металлорежущих станков. Она может обеспечить диапазон регулирования 100:1, а при применении специальных мер 1000:1. В ЭТУ применяется двигатель постоянного тока со встроенным тахогенератором и возбуждением от постоянных магнитов. Питание осуществляется от реверсивного ТП, снабжённого одним комплектом СИФУ.

В САР скорости предусмотрен контур регулирования тока ( ПИ-РТ, нелинейное звено, усилитель-повторитель-инвертор, обратная связь по току). УПИ необходим для изменения знака управляющего напряжения на входе СИФУ при изменении направления тока якорной цепи. Управляется УПИ сигналами В/Н. Регулятор скорости ПИ-РС. Особенностью схемы является то, что ТП имеет низкий уровень якорного тока. Ограничение тока осуществляется засчёт ограничения сигнала задания на входе РТ. Для уровня ограничения скорости служит УЗТ. Для улучшения качества показателей переходных процессов в ТП при вхождении его в режим прерывистого тока в схеме предусмотрена упрощённая схема адаптивного РТ. На входе УПИ предусматривается «+» ОС по ЭДС двигателя, которая осуществляется через ФПЭ, характер такой нелинейности обратный регулировочной характеристике ТП.

выбирается так, чтобы при работе ЭП в диапазоне , , При обеспечении этого условия . Для улучшения качества работы РТ в режиме прерывистых токов ТП на входе предусматривается нелинейное звено.

, .

В связи с тем, что выход РТ пропорционален току, то можно ограничить ток путём ограничения максимального сигнала с выхода РТ.( схема упреждающего токоограничения).