Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ТАУ конспект.DOC
Скачиваний:
3
Добавлен:
20.09.2019
Размер:
1.23 Mб
Скачать
  1. Моделирование разомкнутой эмс постоянного тока

Разомкнутая электромеханическая система (ЭМС) состоит из двигателя, редуктора и производственного механизма, напряжение прикладывается к якорной цепи и регулируется от внешнего источника питания.

Динамика разомкнутой ЭМС полностью описывается системой двух уравнений, первое из которых является основным уравнением двигателей постоянного тока и описывает переходные процессы в электрических цепях электродвигателя, а второе уравнение описывает механическую систему и построено на основании второго закона Ньютона для вращательного движения.

(1)

(2)

где U- напряжение, приложенное к якорной цепи; E - э.д.с. двигателя; - активное сопротивление, ток и индуктивность якорной цепи; - активный момент двигателя и момент сопротивления, приведенный к валу двигателя; - круговая частота вращения якоря двигателя, J – момент инерции всех элементов системы, приведенный к валу электродвигателя.

Э.д.с. двигателя пропорциональна частоте вращения

, (3)

где c - конструктивный коэффициент двигателя, Ф - магнитный поток возбуждения, n - частота вращения в об/мин, c - коэффициент пропорциональности.

Активный момент двигателя пропорционален току якоря

, (4)

где - конструктивный коэффициент.

Коэффициент пропорциональности c может быть определен из формулы ,

где - номинальная круговая частота вращения, - частота вращения в (об/мин), - номинальное напряжение, - номинальный ток якоря.

Иногда в таблицах справочных данных отсутствует одно из значений либо , тогда недостающую величину можно оценить из следующих соображений:

; ; ; .

Если индуктивность якорной цепи не указана в технических характеристиках двигателя, то она может быть приближенно определена по формуле

где - коэффициент, равный 0,6 для двигателей без компенсационной обмотки и равный 0,25 для двигателей с компенсационной обмоткой, p- число пар полюсов двигателя.

Напишем уравнения (1) и (2) таким образом, чтобы производные тока и скорости находились в левой части

; ; или

; .

Моделирование динамики электродвигателя с приведенными нагрузками осуществляется по алгоритму, представленному на рисунке 2. , где n - счетчик циклов, z - количество циклов, через которое осуществляется печать, - предполагаемое время переходного процесса, - сопротивление якорной цепи без пусковых сопротивлений и , , . Моменты времени отключения пусковых сопротивлений и необходимо подобрать таким образом, чтобы пики тока якоря были приблизительно одинаковыми, а величина пусковых сопротивлений должна обеспечивать кратность пускового тока 4…5.

Порядок построения регулировочной характеристики разомкнутой электромеханической системы и определения требуемого диапазона регулирования напряжения:

-Разработать программу моделирования разомкнутой ЭМС.

-Задать значение напряжения, приложенного к якорной цепи равное номинальному напряжению двигателя и получить Рисунок 2 – Алгоритм моделирования разомкнутой ЭМС постоянного тока

график переходного процесса. Убедиться в устойчивости этого переходного процесса.

-Задавая 6…8 значений напряжений U, определить соответствующие значения установившихся частот вращения , результаты занести в таблицу 1.

Таблица 1

U, B

, рад/с

-По данным таблицы 1 построить график зависимости установившейся частоты вращения от напряжения .

-На построенном графике на оси ординат отложить значения минимальной и максимальной частот вращения двигателя, и определить соответствующие им значения минимального и максимального напряжений .

Порядок построения механической характеристики разомкнутой ЭМС и определение ее жесткости:

-В разработанной программе, задать напряжение равное номинальному напряжению двигателя.

-Задать 3…4 значения приведенного момента сопротивления и определить соответствующие значения установившейся частоты вращения . Результаты моделирования занести в таблицу 2.

Таблица 2

, Нм

, рад/с

-На основании таблицы 2 построить график зависимости для разомкнутой ЭМС.

-Определить жесткость полученной механической характеристики разомкнутой системы по формуле , где - изменение частоты вращения, вызванное изменением момента сопротивления .