книги из ГПНТБ / Андрющенко, В. А. Автоматизированный электропривод систем управления учеб. пособие

можно воспользоваться ориентировочными значениями максималь­

Общепринято, что люфты механических передач не должны пре­ вышать половины величины допустимой статической ошибки си­ стемы электропривода.

Вопросы для самопроверки

1.Назовите основные нелинейности автоматизированного электропри­

вода.

2.В чем суть метода гармонической линеаризации нелинейностей? Ка­ кова точность этого метода?

3.Сформулируйте и поясните логарифмический частотный критерий

устойчивости нелинейных автоматизированных электроприводов.

4. Как определяются параметры автоколебаний с помощью.логарифми­ ческих частотных характеристик?

5.С какой целью вводятся в системы электроприводов нелинейные корректирующие устройства?

6.Как можно учесть нелинейности типа насыщения и люфта системы •

электропривода при выборе желаемой ЛАХ?

7. Назовите основные физические и математические отличия нелинейных и линейных электроприводов.

Г Л А В А 11

ПРИМЕР РАСЧЕТА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА

Рассмотрим пример статического и динамического расчета ди­ станционного следящего электропривода. В качестве исходных дан­ ных примем следующие:

1) момент статического сопротивления нагрузки

Ма~0,2signQ кГм;

§ 33. С Т А Т И Ч Е С К И Й РАСЧЕТ С Л Е Д Я Щ Е Г О Э Л Е К Т Р О П Р И В О Д А

ВЫБОР ЧУВСТВИТЕЛЬНОГО ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА

Исходя из заданных требований к точности работы следящего электропривода и рекомендаций, изложенных в § 18, выбираем двухотсчетную следящую систему в качестве чувствительных эле­ ментов. Для нее используем вращающиеся трансформаторы (ВТ) типа СКВТ И.6.713.205 (см. табл. 7). Передаточное число редук­ тора между ВТ точного и грубого отсчета принимаем равным 15 (kp_T-= 15). Коэффициент передачи выбранных ВТ, работающих в трансформаторном режиме, будет равен 1 в/град (/гч_э = 1 в/град).

Передаточная функция чувствительного измерительного устрой­ ства

В соответствии с техническим заданием и рекомендациями, из­ ложенными в § 19, в качестве исполнительного электродвигателя целесообразно выбрать асинхронный двухфазный электродвига­ тель с полым ротором типа ДИД-5. Этот электродвигатель имеет следующие технические данные:

1)напряжение сети ис — 36 в;

2)частота сети / = 400 гц;

154

редуктора от двигателя к исполнительному механизму, исходя из

Коэффициент механической передачи от двигателя к вращающему трансформатору точного отсчета

/гР = Ѵ Ѵ т = 0,0025-15 = 0,0375.

ВЫБОР У С И Л И Т Е Л Я

В качестве усилителя, управляющего электродвигателем, вы­ бираем полупроводниковый усилитель. Исходя из рекомендаций, изложенных в § 23, определяем коэффициент усилителя. С одной стороны, коэффициент усиления усилителя должен быть таким, чтобы выходное напряжение его соответствовало номинальному напряжению электродвигателя на обмотке управления. Входное напряжение усилителя определяем, исходя из заданной статической ошибки, а именно:

Тогда коэффициент усиления усилителя по напряжению

155

С другой стороны, для обеспечения заданной точности работы следящей системы коэффициент усиления усилителя находим, ис­ ходя из величины общего коэффициента усиления системы, который определяется по заданному значению установившейся ошибки при максимальной постоянной скорости отработки по формуле

BTro

Рис. 92

откуда

бранного типа и строим принципиальную схему. Так как следящая система должна быть двухотсчетной, то перед усилителем У необ­ ходимо предусмотреть схему переключающего устройства ЛУ для автоматического согласования грубого и точного отсчетов. Реко­ мендации по выбору и расчету схемы согласования приведены в § 17.

Окончательное уточнение параметров усилителя производится

156

системы в разомкнутом состоянии

Выбор требуемых корректирующих устройств начнем с построе­ ния ЛАХ нескорректированной следящей системы (рис. 93, кривая

Ордината ЛАХ при © = 1 (точка Ак1)

L ( l ) = 201g/Cß =2 0 lg 242 = 47,7 дб.

Сопрягающие частоты отдельных звеньев

данным требованиям, воспользуемся рекомендациями, изложен­ ными в § 25.

Определим запретные области построения желаемой ЛАХ. Об­ ласть, ограничивающая желаемую ЛАХ снизу, определяется асимп­ тотами — 20 и — 40 дб/сек, проходящими через контрольную точку Л к 2 . Координаты этой точки определяются по формулам

0,5 = 0,5 сек— 1.

L ( c û K ) = 2 0 1 g 4 ( c o K ) = 201g-

Область физически реализуемых ЛАХ линейной системы огра­ ничивается асимптотами Ьх (со), L 2 (со) и L 3 (со) (см. § 32).

Принимая люфт редуктора Р3 равным 2 хл = 0,04° и определяя амплитудное значение ошибки из соотношения

* 0 « 1 0 * л = 1 0 - 0 , 0 2 = 0,2°,

157

найдем возможные максимальные значения скорости выходного вала

и ускорения выходного вала

то

WO w,m~'

где

Тогда граница области физически реализуемых ЛАХ сверху ограничится асимптотой — 20 дбідек, проходящей через контроль­ ную точку AKS с координатами

158

следовательное корректирующее устройство. ЛАХ последователь­

І п . к (со) = Іж (со) — LH K (co).

По виду полученной характеристики L n . к (со), пользуясь табл. 12 характеристик корректирующих звеньев, подберем тип и схему корректирующего контура (рис. 94) с передаточной функцией

159

Используя логарифмическую характеристику L n . к (со), опреде­ ляем значение постоянных времени корректирующего устройства:

0,13 сек,

7,5

Г 2 = — = — = 0,11 сек.

(о,сек

Рис. 95

Тогда, принимая

Сг = 20 мкф; С 2 = 10 мкф,

получим

Ri = 5,5 ком; R2 = 13,3 ком.

Округляем полученные значения до стандартных: /?х = 6 ком; R2 = 14 ком.

Включим корректирующее устройство между каскадами полу­ проводникового усилителя, сопротивления которых должны быть согласованы с входным и выходным сопротивлениями корректирую­ щего устройства. Если же величины сопротивлений (входных и выходных) каскадов усилителя заданы, то необходимо их учесть при расчете элементов корректирующего устройства.

160