Теория электропривода: Методические указания и контрольные задания, страница 4

Рисунок 2. Схема системы ТП-Д

Требуется:

1.  Рассчитать и построить электромеханические характеристики электропривода для зоны прерывистого тока при изменении напряжения на якоре двигателя. (рис.3,а).

2.  Рассчитать и построить электромеханические характеристики электропривода в зоне непрерывного тока при изменении напряжения на якоре двигателя  и тока нагрузки , где  - ток граничного режима.

3.  Рассчитать и построить механические характеристики для двигательного режима при регулировании скорости изменением магнитного потока (рис.3,б).

4.  Указать на всех графиках зоны прерывистого тока. На механических характеристиках указать зону длительно допустимых моментов двигателя во всем диапазоне скоростей (рис.3,б). Исходные данные см. табл. 4 (приложение 2).

Рисунок 3. Характеристики системы ТП-Д

Методические указания

1.  Наличие зоны прерывистого тока обусловлено тем, что индуктивность цепи нагрузки преобразователя имеет конечное значение и ток нагрузки сглажен идеально. Между зоной непрерывного тока и зоной прерывистого тока имеет место граничный режим (режим начально-непрерывистого тока), при котором перекрытие вентилей отсутствует, но еще нет интервалов нулевого тока (рис.4,а) и напряжение преобразователя соответствует его ЭДС.

2.  Расчет токов и скоростей для режима начально-непрерывистого тока при переменном угле регулирования может быть произведен по выражениям /3/

Рисунок 4. Режимы начально-непрерывного и прерывистого токов

;

;

.

3.  Для зоны прерывистых токов расчеты производятся по выражениям где Е – ЭДС двигателя; Е_d – ЭДС преобразователя, Е_2ЛМ – амплитудное значение линейной ЭДС трансформатора, I_d – выпрямленный ток преобразователя (ток якоря двигателя), - скорость вращения двигателя, - угол открывания вентилей, - угловая длительность импульса тока, m – фазность схемы выпрямления;  - активное сопротивление якорной цепи при прерывистом токе;  - индуктивность якорной цепи;  - фазовый угол якорной цепи, - угловая частота питающей сети;  - индуктивность фазы трансформатора;

U_кз% - напряжение короткого замыкания трансформатора,  - индуктивность якорной цепи двигателя,

4.  В зоне непрерывного тока электромеханическая и механическая характеристики линейны где Е_dM – максимальная величина выпрямленной ЭДС преобразователя (при ).

(при m=6)

В рассматриваемом случае

- активное сопротивление якорной цепи при непрерывном токе.

5.  Характеристики при ослаблении магнитного потока требуется построить только в двигательном режиме по выражению

.

Зона длительно допустимых моментов определяется из условия постоянства мощности на валу двигателя

.

Зона прерывистых токов определяется осью ординат и прямой, проходящей через точку граничного тока на основной характеристике двигателя.

6.  Расчет точек в зоне прерывистого тока следует произвести при ; ; ; .

Угол регулирования принять ; ; ; ; .

Ток возбуждения при регулировании скорости изменением магнитного потока принять

; .

Задача № 5. Для обобщенной двухмассовой упругой электромеханической системы (рис. 5 а) с учетом и без учета внутреннего вязкого трения, для двухмассовой упругой механической системы (рис. 5 б), а также для обобщенной жесткой системы (рис. 5 в) требуется:

1.  Составить исходные уравнения движения.

2.  Составить структурную схему.

3.  Составить передаточные функции по управляющему и возмущающему воздействию.

4.  Представить исходные уравнения в нормальной форме.

5.  На основе расчетных уравнений составить структурную схему алгоритма расчета переходных процессов для рассматриваемых систем.

6.  Составить программу решения задачи на ПЭВМ.

7.  Построить переходные процессы и провести сравнительный анализ полученных результатов.

8.  Построить ЛАХ и АФХ упругой системы.

Методические указания

1.  Перед решением задачи следует тщательно изучить материал /5, с. 20-71, 169-176, 188-198/.

2.  Закон изменения напряжения на якоре имеет вид (рис. 6)

3.  Исходные данные для каждого варианта приведены в таблице 5 (приложение 2).