Введение. Понятия и определения. Обобщённая схема мехатронной системы. Классификация приводов мехатронных систем, страница 9

ТПВ – торможение противовключением.

к.з. – короткое замыкание.

Если увеличивается напряжение на якоре – работаем на к.-то искусственной характеристике (2)

(2)

 - мощность, отдаваемая в сеть.

М=0  =>  идеальный холостой ход, I=0.

 ,

где W₀ – скорость идеального холостого хода

То есть с ростом момента и силы тока мощность растёт пропорционально.

 

Напряжение подаём только на якорную обмотку.

Рассмотрим случай управления.

2-й режим

В этом режиме момент нагрузки на валу машины не варьируется.

(I_Я=const => M=const, U_возб=const)

(3)

РТ – рекуперативное торможение.

ДТ – динамическое торможение.

M₂>М₁ (I₂>I₁)

Воспользуемся механическими характеристиками для определения режимов работы.

(4)

Если работать на одной характеристике – режима динамического торможения, нулевое напряжение на зажимах якоря быть не может, за исключением самой характеристики динамического торможения.

3-й режим

Стабилизации скорости

Меняются оба параметра режима.

(W=const, U_В=const)

(5)

Осуществляется стабилизация скорости независимо от возбуждения.

(6)

ДР – двигательный режим.

х.х. – холостой ход.

 , где

 - ЭДС.

(третий член не учитывается, так как статический режим)

Это параболы, ветви которых направлены вверх.

Найдём экстремумы:

Найдём пересечение параболы с осью OX:

 (режим динамического торможения)

Статические характеристики мощности на выходе машины (на выходе преобразователя).

Выход машины – механическая мощность на валу машины или электромеханическая мощность, подводимая к валу машины со стороны статора.  Их отличие – это только потери на трение в оси машины.

1-й режим работы – режим регулирования скорости вращения вала двигателя при постоянном моменте.

 - механическая мощность на валу машины; полезная мощность (М_В – полезный момент).

- электромеханическая мощность.

 - зависимость линейная.

(М_В=const, М_ЭМ=const; U_В=const)

При большом моменте - пойдёт круче.

(7)

(8)

Лекция от 05.04.00 (Терехова)

2 режим – режим стабилизации скорости.

Скорость вращения вала двигателя равна константе, поэтому мы можемпостроить характеристику только одного вида.

	Ω=const
NM=f(M)
	UB=const

N_M=Ω*M_ЭМ – линейная зависимость

рис. 1

^* Если Ω и М одного знака, то режим двигательный (от преобразователя идет поток к валу).

3 режим – машина не регулируемая, а мы работаем на одной характеристике.

При анализе свойств машины и расчетах машины в основном используется именно этот режим (он является основным). В этом режиме при изменении момента будет изменяться и скорость, а следовательно и обе обобщающие сопротивление координаты мощности.

Мы можем построить следующего вида характеристики.

NMэм=f(МЭМ)	UЯ=const	NMв=f(МВ)	UЯ=const
	UB=const		UB=const
NMэн=f(Ω)	UЯ=const	NМв=f(Ω)	UЯ=const
	UB=const		UB=const

Уравнение механической характеристики:

,

где β_ст – статический модуль жесткости (угол наклона)

характеристика имеет вид параболы, ветви которой направлены вниз

Найдем вершину параболы

1)

2)

рис. 2

Если Ω₀=0, то имеет место динамическое торможение.

Характеристики мощности на выходе двигателя.

М_ЭМ=М_В+М_ТР

М_ТР=Т_ТРс*sinΩ, Ω≠0

Ω₀-∆Ω_Мтр=Ω_хх

рис. 3

Ω=Ω_хх – М_В/β_СТ      -  это уравнение аналогично уравнению механической характеристики, следовательно можно применить все выводы, сделанные выше, но изменить индексы.

Ω_экс=Ω_хх /2 ;        М_Вэкс =М_{В КЗ} /2 ;      N_МВ= (Ω_ххМ_{В КЗ})/4

Построим все три характеристики:

рис. 4

Лекция от 12.04.00 (Золотухин)

Динамические характеристики и динамические модели исполнительных двигателей (ИД) мехатронных систем.

Так как, ИД в составе мехатронных систем функционируют как правило в динамических режимах работы, к ним предъявляются специальные требования и при расчетах учитываются их свойства как звена динамической системы.