Механические характеристики системы регулирования скорости типа вентильный преобразователь – двигателя постоянного тока

1. Рассчитать и построить механические характеристики системы регулирования скорости типа вентильный преобразователь – двигателя постоянного тока.

2. Определить диапазон регулирования скорости, если допустимая относительная величина ошибки регулирования равна 30%.

Исходный данные:

- Тип системы управления – однократноинтегрирующая двухконтурная система подчиненного управления;

- Тип двигателя – П21;

- Тип вентильного преобразователя – ШИП;

- Частота коммутации преобразователя fшип=1500Гц;

- Внутреннее сопротивление вентильного преобразователя Rип = Rя;

- Коэффициент усиления вентильного преобразователя Квп =22;

- Коэффициент передачи датчика скорости Кдс = ;

- Коэффициент передачи датчика тока Кдт = ;

- Малые постоянные времени датчиков тока и скорости равны 0,0005 С;

- Индуктивность якорной цепи двигателя определяется по формуле ;

-Суммарная индуктивность якорной цепи 3, где коэффициент 3 учитывает индуктивность цепей вентильного преобразователя и соединительных проводов.

Паспортные данные электрической машины типа П21:

Мощность Рн=1500 Вт;

Частота вращения n=3000 об/мин;

Ток Iн=9 А;

Напряжение Uн=220 В;

Сопротивление Rя+Rд.п.=1,99 Ом;

Сопротивление Rпар=600 Ом;

Число активных проводников якоря N=1224;

Число параллельных ветвей якоря 2а=2;

Магнитный поток полюса Ф=3,2 м Вб;

Номинальный ток возбуждения параллельной обмотки Iн=0,3 А;

Максимальная допустимая частота вращения =3450 об/мин;

Момент инерции якоря J=0,042 кгм^2;

Масса двигателя Q=38 кг

Решение:

Однократноинтегрирующая система с обратной связью по скорости:

скорости

Контур регулирования тока:

0,22 Ом

2,427 Ом

2,427+2,427=4,854 Ом

314

0,046 Гн;

0,6307;ж

0,019 с;

;

;

0,000333 с;

2*1500

22,5*10-4 с

  постоянная интегрирования оптимизированного контура;

0,875*10-3 с

;

0,44;

Кдс

0,0318;

2,13;

3,96

Передаточная функция  замкнутого контура по току:

Передаточная функция замкнутого контура по скорости:

3,86*10-3с

0,512 с; -электромеханическая постоянная времени

 - электромеханическая постоянная времени;

Учет влияния ЭДС на контур регулирования тока:

0,995

Скорость холостого хода:

;

Механическая характеристика:

Диапазон регулирования скорости при допустимом значении статической ошибки регулирования равной 30%:

Диапазон регулирования:

314

31,87

9,85