Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | ||
|
Структурная схема системы автоматического регулирования в установившемся режиме имеет вид:
Рисунок 2- Структурная схема САУ
Uзд – задающее напряжение
Uос – напряжение обратной связи по скорости
Uб– напряжение ошибки
U'у,Uу – управляющее напряжение
a – угол регулирования преобразователя
Ud– напряжение на двигателе
– чистота вращения двигателя
hс – помеха от изменения напряжения сети hc = 0,1
hп, – помехи от изменения нагрузки преобразова
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
Лист |
ДП. 220301. 359. 18. 000. ПЗ. |
hд – помехи от изменения нагрузки двигателя
Кц – коэффициент передачи цепи управления (предварительно Кц = 1)
Ксфу– коэффициент передачи системы фазового управления
Кт – коэффициент передачи тиристорного преобразователя
Кд коэффициент передачи двигателя
Ктг – коэффициент передачи тахогенератора
Суммарная помеха от изменения нагрузки преобразователя двигателя:
hн=hп+ hд=(Rп+Rд)ΔIя= RΣ ΔIя (70)
ΔIя= Iян-0,1 Iян=35,44-0,1· 35,44=31,89 (71)
hн=hп+ hд=(Rп+Rд)ΔIя= RΣ ΔIя=1,998 · 31,89=63,71В.
Коэффициент передачи двигателя:
(72)
hнпр= Кдhн=0,78 · 63,71=49,7 рад/с (73)
Относительная помеха от изменения нагрузки преобразователя и двигателя на верхнем пределе диапазона регулирования (ВПДР):
(74)
Относительная помеха от изменения нагрузки преобразователя и двигателя на нижнем пределе диапазона регулирования (НПДР):
Δ’2= Δ’1D, (75)
D- диапазон регулирования, равный по отношению наибольшей скорости к наименьшей.
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
Лист |
ДП. 220301. 359. 18. 000. ПЗ. |
(76)
Δ’2=0,315 · 120=37,8
Относительная ошибка с учетом помехи от отклонений сетевого напряжения и расчетный коэффициент запаса (1,1…1,3)
на ВПДР Δ1=(1,1…1,3)(Δ’1+ Δс)=1,2(0,315+0,1)=0,49 (77)
на НПДР Δ2=(1,1…1,3)(Δ’2+ Δс)=1,2(37,8+0,1)=45,1 (78)
Δс-относительная помеха от отклонений сетевого напряжения, Δс=0,1
Требуемый коэффициент усиления разомкнутой системы при допустимой статистической ошибке γдоп=0,1
на ВПДР (79)
на НПДР (80)
γдат=0,025 – ошибка тахогенератора, обусловленная нелинейностью его характеристики, составляет примерно 2,5%
Коэффициент передачи тахогенератора:
(81)
Характеристика СФУ привода считается примерно линейной, поэтому
коэффициент передачи СФУ определяется по формуле:
(82)
Δα=90эл.град – приращение угла отпирания тиристоров;
ΔUу=8В – приращение напряжения управления
Аналитическое выражение для характеристик
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
Лист |
ДП. 220301. 359. 18. 000. ПЗ. |
Ud=Udocosα=280cosα (83)
Задаваясь значениями угла α от 0° до 90°, рассчитываем значения среднего выпрямленного напряжения Ud и строим регулировочную характеристику Ud=f(α).
α,эл.град | ||||||||||
cosα | 0,9848 | 0,9397 | 0,87 | 0,766 | 0,643 | 0,5 | 0,342 | 0,174 | ||
Ud,В | 47,5 |
Таблица 7- Регулировочная характеристика Ud=f(α).
Рисунок 3 - Характеристика холостого хода тиристорного преобразователя
Напряжение преобразователя при холостом ходе двигателя:
на ВПДР (84)
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
Лист |
ДП. 220301. 359. 18. 000. ПЗ. |
на НПДР (85)
Приняв приращение напряжения Δ Ud~hн=25В, находим по характеристике Ud=f(α) соответствующие приращения тиристоров Δα1=8° и Δα2=5° и пересчитываем коэффициенты передачи собственно тиристорного преобразователя:
на ВПДР (86)
на НПДР (87)
Действительная величина коэффициента усиления разомкнутой системы:
на ВПДР Кр1= КпКсфуКт1КдКтг=1·11·5·1,86·0,73=74,6 (88)
на НПДР Кр2 =КпКсфуКт2КдКтг=1·11·8·1,86·0,73=119,4 (89)
Коэффициент передачи цепи на предварительной стадии расчетов принимаем равным единице. Действительное значение коэффициента усиления разомкнутой системы на НПДР Кр2 =119,4 получили значительно меньше требуемого Кр2 =601.3, поэтому для обеспечения заданной статической точности в систему необходимо ввести промежуточный усилитель.
Требуемая величина коэффициента усиления промежуточного усилителя:
(90)
В качестве усилителя ошибки применим транзисторный усилитель со следующими параметрами: коэффициент усиления Ку=165, входное сопротивление Rах=1000Ом, дрейф нуля hдр=15мВ.
Составляем структурную схема САУ с усилителем в статическом режиме
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
Лист |
ДП. 220301. 359. 18. 000. ПЗ. |
Рисунок- 4 Структурная схема САУ с усилителем в установившемся режиме.
Помеха дрейфа нуля усилителя, приведенная к выходу системы:
на ВПДР hдр1= КуКсфуКт1Кд=15·10-3·165·11·5·1,86=253,1рад/с (91)
на НПДР hдр2= КуКсфуКт2Кд=15·10-3·165·11·8·1,86=405,1рад/с (92)
Относительная помеха дрейфа нуля усилителя:
на ВПДР (93)
на НПДР (94)
суммарная относительная ошибка системы с учетом дрейфа нуля:
на ВПДР ΔΣ1= Δ1+ Δдр1=0,49+0,669=1,159
на НПДР ΔΣ2= Δ1+ Δдр2=45,1+128,6=173,7
Требуемая величина усиления разомкнутой системы:
на ВПДР (95)
на НПДР (96)
Коэффициент усиления разомкнутой системы (при Кц=1)
на ВПДР К’р1= Кц КуКсфуКт1КдКтг=165·1·11·5·1,86·0,73=12322 (97)
на НПДР К’р2 = Кц КуКсфуКт2КдКтг=165·1·11·8·1,86·0,73=19715 (98)
Таким образом, после введения усилителя выполняется соотношение
К’р>Ктр. Избыточный коэффициент можно скомпенсировать за счет уменьшения коэффициента передачи цепи, величина которого должна быть не менее:
на ВПДР (99)
на НПДР (100)
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
Лист |
ДП. 220301. 359. 18. 000. ПЗ. |
Принимаем Кц1=2·10-3; Кц2=0,2
Окончательно получаем коэффициент усиления разомкнутой системы:
на ВПДР Кр1= Кц1К’р1=1,2·10-3·12322=14,7 (101)
на НПДР Кр2= Кц2К’р2=0,117·19715=2306 (102)
Действительная величина ошибки в замкнутой схеме:
на ВПДР (103)
на НПДР (104)
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
Лист |
ДП. 220301. 359. 18. 000. ПЗ. |
Статическая ошибка замкнутой САУ, обусловленная только изменением нагрузки двигателя (статизм системы).
на ВПДР 0,313/(1+14,7)=0,019=1,9%
Дата публикования: 2015-06-12; Прочитано: 433 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!