Разработка стабилизации частоты вращения двигателя постоянного тока

Страницы работы

Фрагмент текста работы

осуществляется  дополнительным воздействием на приводной двигатель или систем передач к производственному механизму. Это воздействие может быть произведено человеком или от специального автоматического устройства.

      2 Разработка функциональной схемы стабилизации.

Разработаем модель, стабилизации частоты вращения двигателя постоянного тока, для этой задачи нам предоставлены такие элементы как оптопара.  Данный элемент представляет собой первичный преобразователь частоты вращения в напряжение.  Оптопарой  называют излучатель и приемник света в одном устройстве со световым каналом между ними  и возможностью прерывания светового канала механическим внешним устройством, помещенным в зазор между излучателем и приемником. В нашем случаи, роль механического устройства выполняет диск с N=90 прорезями  закреплен на валу двигателя.

Длина прорези неравна расстоянию между краями прорезей, на котором световой поток оптопары перекрывается.

Динамическая характеристика выхода с оптопары представляет собой чередование  импульсов.  Но так как ДПТ управляется напряжением нам необходимо изменение частоты преобразовать в изменение напряжения.   Данную процедуру мы выполним с помощью частотного демодулятора.   Итак, оптопара  и частотный детектор составляют обратную связь.

В качестве объекта  выступает ДПТ с исполнительным механизмом. Исполнительный механизм представляет собой схему,  состоящую из набора транзисторов, которые  в зависимости от напряжения подаваемого  регулятором, усиливают ток, который в свою очередь управляет  частотой вращения двигателя.  Объект регулирования является двигатель типа— ДПМ-20-Н1-11, его характеристики:  Unom=12B, потребляемый ток --0.35 A,  момент на валу—15гс*м,  скорость вращения—9000об/мин,  мощность на валу—1.4 Вт,  вес –60г.

Для регулирования будем использовать ПИД—регулятор.  

Функцию сумматора будет выполнять дифференциальный усилитель,  на один вход которого будем подавать сигнал с задатчика, а на второй—сигнал с обратной связи.

В качестве механизма, который непосредственно связан с двигателем, может быть элементарная мешалка.

Вся задача регулирования сводится к получению следящей системы, т.е. чтобы Uвых=Uвх .  В общем, схема будет выглядеть таким образом. 

 

                            2 Расчет контура регулирования.

Регуляторы предназначены для поддерживания заданного значения. Например, для поддержания  оптимальной работы какого-нибудь  технологического процесса.  Если в системе возникнет воздействие, которое отклоняет заданное значения какого-нибудь параметра, то регулятор фиксирует это изменения, обрабатывает и вырабатывает сигнал  подавляющий данное возмущение.

Регулятор включают в контур регулирования.  Для получения желаемого закона регулирования, необходимо подобрать  коэффициенты ПИД—регулятора.  

Контур регулирования нашим объектом выглядит следующим образом:

 


Исследуем переходную характеристику  полученной системы.  Подадим на вход единичный сигнал, и с помощью регулятора  попробуем получить  необходимую нам переходную характеристику. 

Произведем расчет численных значений передаточных характеристик двигателя, по которым определим переходные характеристики

Похожие материалы

Информация о работе