Разработка технического предложения о возможности реализации системы электропривода по требованиям технического задания. Выбор двигателя постоянного тока (ДПТ); расчет и построение диаграмм токов и моментов при пуске, торможении и установившемся режимах; выбор, обоснование и технические требования к устройству управления ДПТ; оценка параметров динамической модели ДПТ; моделирование двигателя; анализ результатов моделирования, страница 2

                                                                                                                                          Таблица 2

Расчет угловой номинальной скорости вращения ДПТ, опираясь на технические характеристики двигателя из табл.2, рад/с

, где n_ном – номинальная частота вращения двигателя, равная 2400 об/мин;

.

Выбранный двигатель будет удовлетворять требованиям по моменту нагрузке и минимальной частоте вращения вала ДПТ.

Расчет и построение диаграмм токов и моментов при пуске,

торможении и установившемся движении

Время пуска и торможения в каждый момент времени, с

                                                                                   (1)

                                                                                 (2)

где J – приведенный момент инерции якоря, кг×м³

, где k_дв – коэффициент двигателя, введенный с целью учета пусковых и тормозных моментов (принимается равным 1,15);

М_ст – статический момент трения.

Значения времен разгона t_пускi  и времен торможения t_тормi приведены в табл.3.

            Таблица 3

Диаграммы пусковых и тормозных моментов двигателя, построенных при помощи MatLab 5.3 и (прил.1).

Рис. 2. Диаграммы пусковых и тормозных моментов

а                                                                              б

Рис. 3. Диаграммы пусковых и тормозных токов

Оценка нагрузки выбранного двигателя постоянного тока, используя метод эквивалентного момента:

     (3)

                                                      М_эк= 0,546 Нм                                   (4)

Из формулы (3) и (4) видно, что условие  выполняется, следовательно, двигатель будет работать в нормальном тепловом режиме.

3. Выбор, обоснование и технические требования к устройству управления двигателем

Выбор и обоснование способа управления двигателем

В качестве устройства управления двигателя будем использовать реверсивный широтно-импульсный преобразователь - двигатель (ШИП-Д) (рис.4).

В зависимости от  требуемого изменения скорости вращения двигателя на выходе ШИМ появляются импульсы  положительной полярности  (длительность , период ), скважностью . Они обеспечивают работу ключей VT1 и VT3 при единице, ключей VT2 и VT4-при нуле сигнала с ШИМ. Это приводит к формированию на УМ импульсов напряжения, подаваемого на якорь, различной длительности и полярности.

Управление осуществляется по мостовой схеме, образованной четырьмя транзисторными ключами, к одной диагонали которой подведено напряжение питающей сети, а к другой присоединён якорь двигателя.

Диоды служат для замыкания цепи якоря через источник напряжения в те отрезки времени, когда ток якоря течёт под действием ЭДС самоиндукции навстречу напряжению источника.