Определение структуры и параметров объекта управления

Введение

Электропривода постоянного тока широко используются в промышленности. Их существенные преимущества заключаются в простоте управления, точности и непрерывности регулирования скорости в широком диапазоне, высоком быстродействии.

В регулируемом электроприводе наиболее приемлемым решением до сих пор является двигатель с тиристорным управлением. В последние годы дальнейшее развитие получили также приводы переменного тока. Однако при наличии высоких требований к показателям регулирования они не могут успешно конкурировать с электроприводами постоянного тока.

Несмотря на свою надёжность, малые габариты, неприхотливость в обслуживании, двигатели переменного тока требуют относительно сложных и дорогостоящих систем регулирования скорости.

Диапазон мощностей существующих тиристорных электроприводов постоянного тока имеет пределы от долей киловатта до нескольких тысяч киловатт.

Технологический прогресс в области электротехники, электроники, наблюдающийся в последние годы, привёл к существенным изменениям системах управления электроприводами.

Определение структуры и параметров объекта управления

Объект управления данного электропривода содержит: электродвигатель ПБВ 132 L, тиристорный реверсивный преобразователь, М=6, с раздельным управлением комплектами, рабочий орган упруго связанный с валом электродвигателя.

Основные технические данные двигателя:

Номинальный момент, нм, 47,7

Номинальная частота вращения, об/мин 600

Номинальное напряжение, в, 70

Номинальный ток, А, 50

Длительный момент в заторможенном состоянии, нм, 62

Максимальный момент при пуске, нм, 470

Момент при максимальной частоте вращения, нм, 21

Максимальный момент при макс. частоте вращения, нм, 98

Момент инерции двигателя, кг*м2, 0,238

Сопротивление обмотки якоря, Ом, 0,0707

Индуктивность обмотки якоря, мГн, 0,554

Электромеханическая постоянная времени, мс, 12,3

Электромагнитная постоянная времени, мс, 7,85

Масса, кг, 100

Электродвигатель этой серии длительно выдерживают повышение частоты вращения 0.1…2000 об/мин. Класс нагревостойкости изоляции-F. Степень защиты от воздействий окружающей среды - IP44; способ охлаждения - IC040.

Рассчитаем недостающие параметры двигателя, необходимые в дальнейших расчётах.

 C

Постоянная времени Тэ:

Тэ = L / R = 0.554/0,0707 = 7,85 мс

Расчёт параметров упругой двух массовой системы:

Согласно заданию на курсовой проект , Fу = 10 Гц.

Частота упругих колебаний

=2 * 3.14 * 10 = 62,8

Коэффициент соотношения масс

Отсюда J2 = 0.476 кг / м

Найдём жесткость двух массовой системы

Постоянная времени двух массовой системы

Ту = 1/ = 15,9 мс

Постоянная времени Тм:

Т м = (J1+J2) *R / C  = 0.001884*2*0.53/0.36  = 0.055