Определение вида передаточной функции двигателя и расчет её параметров с учётом влияния редуктора и нагрузки

Санкт-петербургский государственный университет информационных технологий механики и оптики.

РАСЧЕТНАЯ РАБОТА

По курсу Электромеханические системы.

Вариант 61

Выполнил студент: Атанасян Тигран

Группа №: 3147.

Преподаватель: Быстров С.В

Санкт-Петербург.

2006 год.

Задание:

1. Выбрать двигатель постоянного тока для САУ

2. Найти оптимальное передаточное число редуктора

3. Определить вид передаточной функции двигателя и найти её параметры с учётом влияния редуктора и нагрузки

Исходные данные:

Момент сопротивления нагрузки М_н=0.3 Н·м

Момент инерции нагрузки J_н=6.57 кг·м²

Максимальная скорость вращения нагрузки Ω_м=1.2 рад/с

Максимальное ускорение нагрузки ε_м=1.9 рад/с²

Найдём примерную номинальную мощность двигателя:

Подберём двигатель.

Выберем двигатель Dunkermotoren BG 40*50, 24 VDC

 

Основные характеристики двигателя приведены в таблице 1.

Таблица 1

Основные характеристики двигателя

Название двигателя	Момент инерции,	Выходная мощность, Вт	Напряжение, В	Ном. скорость, об/мин	КПД, %	Масса, кг
Dunkermotoren BG 40*50	6.4*	32	24	3640	62	0.6

Найдём оптимальное передаточное число.

В соответствии с оптимальным передаточным числом выберем редуктор.

Основные характеристики редуктора приведены в таблице 2.

 

Таблица 2

Основные характеристики редуктора

Название редуктора	Передаточное число	КПД, %	Количество ступеней	Масса, кг
Dunkermotoren PLG 75	304.5	61	3	3.7

Так как момента инерции редуктора производитель не заявил, берем приближенное значение:  J_Р=0.3·J_ДВ=0.3·6.4*=1.92·10^-5 [кг·м²]

Проверим соотношение мощностей P_ДВ≥P_ТР

Соотношение неверно.

Выберем иной двигатель.

Выберем двигатель Dunkermotoren BG 44*50 SI, 24 VDC

 

Основные характеристики двигателя приведены в таблице 3.

Таблица 3

Основные характеристики двигателя

Название двигателя	Момент инерции,	Выходная мощность, Вт	Напряжение, В	Ном. скорость, об/мин	КПД, %	Масса, кг
Dunkermotoren BG 44*50 SI	6.3*	40	24	3500	64	0.66

Найдём оптимальное передаточное число.

В соответствии с оптимальным передаточным числом выберем тот же редуктор.

Основные характеристики редуктора приведены в таблице 2 (см. выше).

Проверим соотношение мощностей P_ДВ≥P_ТР

Соотношение верно.

Определим вид передаточной функции и найдём её параметры.

C учетом влияния редуктора и нагрузки передаточная функция примет следующий вид:

Функциональная схема:

 

ЗУ – задающее устройство ЗУ50.

ЭПУ – электрическое преобразовательное устройство Power ID.

УУ – управляющее устройство Dunkermotoren controller BGE 3515 M

Д – электродвигатель постоянного тока Dunkermotoren BG 44*50 SI

Р – редуктор планетарный Dunkermotoren PLG 75

Тг – тахогенератор Faulhaber 2225 U 4,3 G9

ОУ – объект управления.

Задающее устройство ЗУ50.

Выходной сигнал, мА	0-5, 0-20, 4-20
Сопротивление нагрузки для сигнала 0-5 мА, кОм, не более	2
Сопротивление нагрузки для сигнала 0-20; 4-20 мА, кОм, не более	0.5
Диапазон индикации выходного сигнала, %	0-100
Напряжения питания, В	220
Частота питания, Гц	50/60
Потребляемая мощность, Вт, не более	5
Масса, кг, не более	0.7

Контроллер

Управляемый преобразователь напряжения малой мощности Power ID.

Напряжение питания управляющих схем преобразователя, В	+15,  ± 15, +5
Напряжение трехфазного силового питания, В	220/380
Аппаратно реализованное мертвое время, нс	200
Гарантированный температурный диапазон, °С	-40 … +85
Точность измерения токов и напряжения, %, не ниже	0.7
Нелинейность, %, не более	0.2

Тахогенератор Faulhaber 2225 U 4,3 G9

Крутизна выходного напряжения , мВ/об/мин	41.1
Максимальная частота вращения, об/мин	5000
Нагрузочное сопротивление, кОм, не менее	25
Погрешность в диапазоне частот вращения 500–5000 об/мин, % не более	0.2
Коэффициент пульсации при максимальной частоте вращения, %	7
Масса, кг.	0.45