Энергетический анализ объектов регулирования и выбор исполнительных элементов следящей системы, страница 5

-  не существует такого значения передаточного числа редуктора, при котором все точки нагрузочной характеристики лежат в области располагаемых моментов и скоростей. При этом необходимо брать другой двигатель, который обладает большей областью располагаемых моментов и скоростей (т.е. большей мощностью) и меньшим моментом инерции якоря;

-  во втором случае для некоторых значений iнагрузочная характеристика заходит в область располагаемых моментов и скоростей целиком, а для других - нет. Задача проектировщика заключается в выборе наиболее рационального передаточного отношения редуктора.

На практике, аппроксимируя границы области располагаемых моментов и скоростей отрезками прямых линий, можно получать в аналитическом виде необходимые условия обеспечения приводом требуемого закона движения следящего вала.

Анализ энергетических характеристик объектов регулирования, обладающих сложными законами движения в различных режимах, связан со значительным объемом вычислений и графических построений. Очевидно, что подобную задачу следует решать лишь с использованием электронных вычислительных машин. Создание набора программ для вычисления энергетических характеристик при заданных параметрах нагрузки и законах ее движения в различных режимах позволяет быстро проводить энергетический анализ объекта регулирования.

Весьма перспективным является также метод исследования энергетических характеристик объектов регулирования с использованием аналоговых вычислительных машин. Рассмотрим схему электронной математической модели, предназначенной для проведения энергетического анализа объекта регулирования I(рис.3. ). Схема состоит из блока вычисления координат (БВК) и аналогового вычислителя энергетических характеристик (АВЭХ).

При исследовании энергетических соотношений для гармонического закона движения обычно используется низкочастотный генератор периодических колебаний (НГПК), в котором вводятся значения амплитуды ускорения  и частоты колебаний. Выходной сигнал генератора, соответствующий координате  поступает на вход двух последовательно включенных интегрирующих блоков. При этом на выходе первого из них формируется координата , а на выходе второго – координата .

Указанные сигналы, а также сигнал, формируемый в соответствии с законом изменения , поступают на входы АВЭХ. После прохождения через элементы, имеющие коэффициенты и функции, соответствующие параметрам нагрузки, эти сигналы приобретают значения моментов, действующих на валу объекта регулирования. Суммирование отдельных составляющих позволяет получить суммарный нагрузочный момент , действующий на выходном валу.

Последующее перемножение сигналов, соответствующих  и , дает значение мощности на валу нагрузки . После умножения сигналов, соответствующих  и  на коэффициент, учитывающий КЦД редуктора, определяются значения мощности и нагрузочного момента, приведенные к валу двигателя.

Таким образом, с помощью аналогового вычислителя энергетических характеристик определяются приведенные к валу двигателя значения суммарного нагрузочного момента и мощности, потребляемой объектом регулирования.

Диаграммы изменения этих величин по времени снимают подачей соответствующего напряжения на клемму вертикальной развертки осциллографа при равномерном передвижения луча по горизонтали. Нагрузочную характеристику  и диаграмму  получают путем подачи соответствующих сигналов на отклоняющие пластины осциллографа.

Полученные диаграммы и характеристики для исследуемого объекта регулирования при заданных режимах работы и законах движения позволяют определить все основные энергетические соотношения и предельные параметры, необходимые для выбора исполнительного двигателя следящей системы.

3.3. Основные типы и принципиальные схемы исполнительных двигателей

Сравнительная оценка исполнительных двигателей (ИД)