Механизмы с постоянной нагрузкой. Расчётные схемы механической части ЭП. Понятие многомассовой механической системы. Регулируемый ЭП с обратной связью по скорости и по току якоря. Силовые преобразователи переменного тока, страница 9

Передаточная функция при возмущении по нагрузке:

По (*) можно составить структурную схему:

В структурной схеме имеется внутренняя ОС между механической и электрической частями по ЭДС.

Наличие внутренней ОС усложняет анализ, но при наличии быстродействующих регуляторов инерционностью можно пренебречь, что упрощает расчет. Частотная характеристика может быть найдена их передаточной функции путем замены .

 – АЧХ

 – ФЧХ

27. Каноническая форма представления динамической модели ДПТНВ

Передаточная функция ДПТНВ при возмущении по управлению:

Приведем это уравнение к нормализованному (каноническому) виду:

Где  – резонансная частота  – коэф демпфирования

Характер переходного процесса определяется корнями ХАУ:

Если  то  и корни действительные и различные. Переходный процесс в этом случае при скачкообразном изменении напряжения якоря носит апериодический характер:

В современных специальных ЭПах, особенно станочных, постоянные времени соизмеримы, тогда, корни ХАУ получаются

 – корни комплексные, сопряженные, характер переходного процесса колебательный, затухающий вследствие наличия . Переходный процесс в этом случае при скачкообразном изменении напряжения якоря носит апериодический характер:

Типовая кривая:

28. Уравнения статических, электромеханических и механических характеристик ДПТНВ

Частный результат математического описания ДПТНВ в статическом режиме получается из динамического описания при

При  характеристика линейная. Ее можно построить по 2-м точкам:

1)  Идеальный ХХ   

2)  Точка КЗ

Важный показатель характеристик – статическая жесткость:

Т.к.  то:

, где модуль

Механические характеристики можно представить в различных формах:

Электромеханическая характеристика:

31          Регулирование угловой скорости ДПТ НВ изменением напряжения на якоре

Схема включения машины для этого способа регулирования приведена на рис. 2.15. Здесь необходим управляемый преобразователь (УП), с помощью которого изменяется напряжение U_я на якоре в функции задающего сигнала U_зд.

На рис. 2.15. показана машина с возбуждением от постоянных магнитов. В случае, когда машина имеет электромагнитное возбуждение, обмотка возбуждения подключается к независимому нерегулируемому преобразователю. Регулирование w_д ведется при номинальном потоке возбуждения Ф = Ф_ном, и для анализа удобно использовать уравнения (2.21), (2.22), приняв в них R_д = 0

                                (2.25)

                                         (2.26)

Первый член в этих уравнениях определяет угловую скорость двигателя на холостом ходу. Изменяя напряжение на якоре в сторону снижения, можно на холостом ходу получать скорости   и т.д., т.е. регулировать скорость вниз от номинальной. Второй член в уравнениях электромеханической (2.25) и механической (2.26) характеристик определяет падение скорости  под нагрузкой. Характеристики при различных значениях напряжения на якоре располагаются взаимно параллельно (см. рис. 2.16).

При регулировании w_дизменением напряжения на якоре в разомкнутой системе (см. рис.2.15.) нижняя скорость  ограничена падением скорости от нагрузки. Так, если задать на холостом ходу угловую скорость , то при номинальном моменте двигатель будет останавливаться. В замкнутых системах, как показано далее, падение скорости может быть сведено до достаточно малых значений. В результате удается получить диапазон регулирования скорости изменением напряжения на якоре D_и =1000 ... 10000.

Таким образом, регулирование скорости изменением напряжения на якоре является основным способом регулирования w_д  в широкорегулируемых приводах.

Для рассматриваемого способа регулирования длительно допустимый ток якоря  и, соответственно, момент ограничены номинальными значениями , т. е. регулирование w_д изменением напряжения на якоре осуществляется при постоянном допустимом моменте. Длительно допустимая мощность

(2.27)

при номинальной угловой скорости равна номинальной  и снижается по мере уменьшения w_д