Введение
Электроприводы играют в настоящее время важную роль при решении задач автоматизации во всех отраслях народного хозяйства. Их технические параметры существенно влияют на качество и надёжность автоматизированных технологических процессов.
Развитие силовой электроники и микроэлектроники оказало плодотворное влияние на разработки в области электропривода и автоматики. Современный автоматизированный электропривод включает в себя системы управления и регулирования с высоким уровнем организации и одновременно сам является подсистемой в иерархической структуре автоматизации.
Возросшие требования к скорости и точности, выполняемых электроприводом движений, необходимость обеспечить взаимную связь одновременных движений нескольких рабочих органов машины или ряда агрегатов технологической цепи при оптимальных показателях и заданных ограничениях существенно усложнили функции управления электроприводом.
1. Определение структуры и параметров объекта управления
В состав объекта управления входят широтно-импульсные преобразователи и двигатель постоянного тока 4ПФ112L – 3,55кВт – 425 мин –1 с параметрами:
– номинальная мощность кВт,
– номинальный ток якоря А,
– КПД ,
– номинальная частота вращения мин –1,
– напряжение в якорной цепи В,
– напряжение в обмотке возбуждения В,
– момент инерции на валу двигателя кг×м2,
– номинальный момент Н×м,
– номинальный ток возбуждения А.
Двигатель типа 4ПФ предназначен для привода механизма главного движения станков с ЧПУ, гибких производственных систем и роботизированных производственных комплексов. Двигатель поставляется со встроенными тахогенераторами типа ТП80-20-0,2 и датчиками тепловой защиты – терморезистором типа СТ 14-1Б. Двигатель выдерживает нагрузку по току при номинальной частоте вращения в течении и в течении ; при максимальной частоте вращения – в течении . [2]
Суммарный момент инерции, приведённый к валу двигателя:
кг×м2
Сопротивление якорной обмотки:
[4]
тогда Ом
Постоянная двигателя
В×с
где В×с/Вб
тогда
Вб
Номинальная угловая скорость вращения:
с –1
Максимальная скорость вращения:
с–1
Индуктивность рассеяния якорной цепи двигателя вычислим по приближённой формуле Уманского-Линвилля: [1]
Гн = мГн [1]
Учитывая индуктивность трансформатора и сглаживающих дросселей, полная индуктивность
Гн
Электромагнитная постоянная времени:
с
Максимальный момент при максимальной скорости и номинальном потоке:
Н×м
Определим во сколько раз можно уменьшить поток, чтобы момент развиваемый двигателем не снизился меньше чем Н×м
С учётом запаса зададимся максимальным снижением потока в 2 раза, тогда:
Н×м
Тогда максимально возможная скорость:
с–1
Принимаем с-1
Найдём количество витков в обмотке возбуждения:
Сопротивление цепи возбуждения:
Ом
2. ............
