 |
Определение численных значений коэффициентов связи и
|
|
|
|
Постоянных времени неизменяемой части системы
Найдём сопротивление якоря двигателя.
(13)
Электромагнитная постоянная времени якорной цепи:
(14)
Конструктивный коэффициент электродвигателя Сe рассчитывается по уравнению баланса напряжений якоря двигателя в установившемся номинальном режиме.
(15)
Тогда
(16)
Найдём коэффициент передачи двигателя:
.(17)
И электромеханическую постоянную времени двигателя:
(18)
Сравнивая передаточные функции электродвигателя по задающему воздействию и колебательного звена можно определить коэффициент затухания:
(19)
(20)
Как видно, коэффициент демпфирования 0<x<1 - тогда можно двигатель представить колебательным звеном, что и было сделано выше. Собственная частота колебаний двигателя:
(21)
Из графической зависимости Ud(U3) по данным таблицы 1, построенном в одинаковом масштабе по обеим осям, определяется коэффициент Kп динамической линеаризации статической характеристики тиристорного преобразователя. 
Или графически Kп равен тангенсу угла наклона касательной, проведенной к статической характеристике в рабочей точке А. Рабочая точка А определяется значением выпрямленного напряжения Ud|A, в режиме идеального холостого хода электродвигателя. Значение Kп определяется в трех рабочих точках:
- Kпмин при минимальном значении Ud в заданном диапазоне регулирования D=10, т.е. Udмин= Uн/D, Udмин=22(В); Kпмин =22/4 =6
- Kпмакс - в точке с максимальным наклоном статической характеристики:
Kпмакс = 60/5=12
- Kпзад при заданном значении выпрямленного напряжения UdЗАД=СЕ×nЗАД=1,98×42=83,2(В) Kпзад=83,2/8=10 используется для построения ЛАЧХ САУ в заданном рабочем режиме.
|
|
|
(22)
Анализ установившегося режима системы
Составление структурной схемы для установившегося режима
Рисунок 11 - Структурная схема для установившегося режима
Структурная схема дня установившегося режима составляется на основе уравнений элементов САУ в статике или на основе линеаризованной структурной схемы САУ формальным путём приравнивания оператора p к нулю. Следует обратить внимание, что последним способом установившийся режим работы двигателя может быть описан лишь на основе полной передаточной функции двигателя по отношению к Ud и Мс с выходом по частоте вращения, т.е. с учетом внутренней обратной связи двигателя.
Определение необходимого коэффициента передачи
По полученной структурной схеме в установившемся режиме можно определить статическое отклонение частоты вращения вала Dn при приложении Мc= Mн в разомкнутой системе без обратной связи (без тахогенератора и фильтра) - DnpMc, и в замкнутой САУ - DnзMc. Нетрудно убедиться, что соблюдается равенство
(23)
где
Kp=K1×Kп×Kд×Kтг (24)
коэффициент передачи замкнутого контура САУ в разомкнутом состоянии.
Отклонение DnpMc рассчитывается непосредственно из структурной схемы в установившемся режиме, при этом согласно (1)
Мс=Мн=СeIн. (25)
Мс=1,98×32,6 = 64,55 (Н×м)
(26)
Учитывая, что относительное падение частоты вращения в статике при приложении Мс имеет максимальную величину при минимальной частоте вращения в пределах заданного диапазона регулирования D, и, исходя из требований п.п. 2 задания, имеем
(27)
Тогда необходимый коэффициент передачи Kpмин может быть найден из уравнения (23), а требуемый из условий статики коэффициент K1 операционного усилителя У1 из уравнения (24), учитывая, что Kpмин в качестве сомножителя имеет коэффициент передачи тиристорного преобразователя равный Kпмин.
|
|
|
(28)
(29)
(30)
Определение значения переменных (Uзад, U2, U3, Ud,Uтг, U1)
|
|
|
