Особенности выбора электродвигателя и системы электропривода для подъемно-транспортных машин. Построение диаграммы статических моментов для электродвигателя механизма подъем, страница 6

.       (4.3)

Вид механических характеристик системы представлен на рис. 4.2.

Рис. 4.2.

 – характеристика разомкнутой системы для нижней границы диапазона регулирования скорости, проходящая через рабочую точку с координатами , при условии   и со скоростью идеального холостого хода ;

 – характеристика замкнутой системы только с обратной связью по скорости   (, ) при ;

 – характеристика замкнутой системы только с обратной связью по скорости при

 – характеристика замкнутой системы с двумя обратными связями.

Коэффициенты передачи обратных связей по скорости и по току , регулятора  определяются [3] следующим образом:

1. По заданным в ТЗ на проект показателям к точности регулирования скорости (статизм характеристики замкнутой системы  или погрешность регулирования ) определяют коэффициенты передачи  и , предварительно принимая . Учитывая, что:

а) для линейной характеристики отклонение скорости от скорости идеального холостого хода пропорционально нагрузке (или );

б) при регулировании в системе УП-Д искусственные характеристики параллельны;

в) связь между отклонением скорости в замкнутой и разомкнутой системах определяется коэффициентом передачи

;

рассчитывают:

 или , где  - отклонение скорости в разомкнутой системе,

- статизм характеристики 1 (рис.4.2) разомкнутой системы,

 - диапазон регулирования скорости и статизм характеристики разомкнутой системы при ЭДС преобразователя равной номинальному напряжению ЭД ().

Предварительно принимая , определяют коэффициент передачи обратной связи: . При  коэффициент передачи регулятора  и , а при равенстве  коэффициент выбирают равным 1, т.е.: .

2. Строят характеристику 3 (рис. 4.2) по координатам , , обеспечивающую максимальную рабочую скорость (если максимальная скорость при холостом ходе больше номинальной, то для приводов подач металлорежущих станков и стола продольно-строгального станка она может быть получена за счет уменьшения магнитного потока).

3. Производят согласование максимальных сигналов задания  и обратной связи  с максимальным значением сигналов в системе регулирования – обычно В.

Определяется максимальный сигнал задания, обеспечивающий получение характеристики 3 (рис. 4.2) по (4.2) или по (4.3), приняв , по значению максимальной скорости холостого хода: , или по значению максимальной скорости: .

Если В, то переходят к следующему пункту и производят дальнейший расчет.

Когда В, то вводят узел согласования (рис. 4.3)с коэффициентом передачи для получения скорости  характеристики 3 (рис.4.2) допустимым по уровню сигналом задания  В.

Рис. 4.3.

Коэффициент передачи  можно так же определить через согласование максимальных сигналов обратной связи  и В следующим способом. Максимальная скорость в замкнутой системе соответствует скорости холостого хода , а сигнал . Теперь .

При введении узла согласования первое уравнение (4.1) получит вид: , а (4.2) и (4.3) запишутся как

.      (4.4)

.       (4.5)

4. Для систем обеспечивающих максимальное быстродействие выбирают значение момента стопорения  или тока исходя из перегрузочной способности конкретного типоразмера ЭД. Если задано значение допустимого ускорения, то выбирается средний пусковой момент  или  в соответствии с уравнением движения.

5. Задаваясь значением погрешности регулирования момента, определяют момент уставки  () [3] и строят характеристику 4.

6. Используя координаты точки стопорения  с помощью (4.2) или (4.3) определяют коэффициент передачи обратной связи по току .

4.1.1. Пример. Расчет параметров замкнутой системы.

Используем данные предыдущего примера ЭП стола продольно-строгального станка. Требуемый статизм характеристики S_ТР≤ 0.05 (Δn_%≤ 3.5 %), предварительный диапазон регулирования скорости .

ЭД: 2ПО200LГУХЛ4 с параметрами Р_Н=17 кВт, U_Н=440 В,

n_Н=1500об/мин, η=0.89, J_д=3 кгм², L_д=0.0094Гн, ω_Н =157рад/с, I_Н =43А с= кФ =2.65, М_Н=114 Нм, сопротивление якорной цепи при рабочей температуре R_д = 0.551 Ом, момент инерции электропривода