Рис. 16.2. К расчету параметров задатчика интенсивности

или

Аш 0 = Мдоп.уск /k яц ,

1(16.9)

где

в = k Мн

яц

Ш 0 н

-жесткость механической характеристики системы преобразователь - двигатель.

ПИ задатчик интенсивности определяет начальную пусковую механическую характеристику, проходящую через точки со0 = Дсо0 и М = Мдопуск.

В системе преобразователь частоты - асинхронный двигатель начальная пусковая характеристика определяется минимальной частотой преобразователя, а величина пускового момента при этой минимальной частоте существенно снижена из-за значительного влияния активного сопротивления статорной цепи двигателя. Пусковую характеристику этой системы, в которой пусковой момент был бы равен моменту, допустимому по ускорению, приходится рассчитывать методом подбора. В первом приближении - это параллельный перенос естественной механической характеристики (см. 15.9.2). Последующий подбор проще выполнить с помощью программы harad (см. приложение Е).

17. СТРУКТУРНЫЕ СХЕМЫ ЭЛЕКТРОПРИВОДА

Для выполнения расчётов, связанных с оценкой статических и динамических характеристик электропривода, полезно составить для выбранного варианта комплектного электропривода структурную схему силовой части электропривода и рабочей машины. В этом разделе проекта производится определение пара- метров (статических коэффициентов усиления и постоянных времени) структурных

звеньев, описывающих регулировочные свойства двигателя, тиристорного преобразователя, механической части электропривода (двигателя и рабочей машины).

Структурные схемы составляются на основании дифференциальных уравнений звеньев, записанных в абсолютных или относительных единицах. Запись уравнений в относительных единицах позволяет заметно упростить запись самих уравнений и последующие расчёты. В качестве базовых величин рекомендуется принимать [10]:

1.для напряжений и токов в цепях обмоток двигателей, момента двигателя - их номинальные значения;

2.для скорости вращения двигателя - скорость идеального холостого хода при номинальном магнитном потоке и напряжении питания обмоток двигателя;

3.для частоты напряжения двигателя переменного тока - частоту 50 Гц питающей сети;

4.для напряжений на входах тиристорных преобразователей - те приращения входных напряжений, которые для преобразователя с линеаризованной статической характеристикой создают изменение выходного напряжения, равное базовому напряжению на двигателе или базовой частоте (для двигателя переменного тока);

5.для задающих напряжений на входе задатчиков интенсивности - базовое напряжение на входах тиристорных преобразователей.

17.1. Структурная схема механической части электропривода

Механическая часть электропривода включает в себя движущиеся массы двигателя, передачи и рабочей машины. Структурные схемы механической части должны учитывать упругие связи и распределение моментов инерции между двигателем и рабочей машиной. Многомассовые упругие системы чаще всего сворачиваются в двухмассовые системы с присоединением малых маховых масс к звеньям механической части, обладающих большими маховыми массами, т.е. к ротору двигателя и рабочей машине [10].

Дифференциальные уравнения, описывающие поведение двухмассовой упругой системы, без учёта диссипативных сил и зазоров в передаче, имеют вид [10]:

dcoi

M - M12 - Mc1 = J1 dec 2

12 c2 2 dt(17.1)

M12 = cпр (Ф1 -Ф2).

Продифференцировав во времени последнее уравнение, перепишем систему дифференциальных уравнений. Оставим в левой части члены уравнений, содержащие производные. Положим также, что

Md = Д M = Д M пер + M х . M c2 = M pc ; J1 = SJ дв ; J2 = J пр .

????

SJ дв • ddL = M - M12 - AM

1 dM

12

С dT~ =ш 1 - ш 2;(17.2)

пр

T dш 2

Jпр= M12 - M рс

Принимаем в качестве базовых величин номинальные данные двигателя:

(Об =©0н ; M б = M н

Получим систему дифференциальных уравнений в о.е.

M - M12 - ДM;

1 2(17.3)

Коэффициенты при производных представляют собой постоянные времени: двигателя

©0 н

M (17.4)

T = r) I - 0 н •

1 дв J дв *

н

упругого звена

T = M /(С -ш0 ) ;

пр 0 н"(17.5)

рабочего органа

T =J ©0н ро пр Мн (17.6)

Структурная схема двухмассовой упругой системы представлена на рис. 17.1,а. Главные инерционные массы, представленные интегрирующими звеньями с постоянными времени Тдв и Тро, разделены интегрирующим звеном с постоянной времени Тс.

В идеально жесткой механической системе Тс = 0 и структурная схема механической части преобразуется в интегрирующее звено (см. рис. 17.1,б) с механической постоянной времени

Тдв = (SJдв + Jпр)- мн = Тдв + Тро.(17 7)