РАСЧЕТ ДИНАМИЧЕСКОГО ПАДЕНИЯ И ОСЦИЛЛОГРАММЫ СКОРОСТИ

Для расчета динамического падения скорости используем аппарат передаточных функций. Рассчитаем процесс для электропривода с обратной связью по скорости и ПИ-регулятором. Передаточная функция скорости по возмущению (см. рисунок 1):

.                                        

Переходный процесс динамического падения скорости при набросе номинальной нагрузки I_c = I_н можно получить с помощью обратного преобразования Лапласа:

Рисунок 1 - Осциллограмма скорости при набросе нагрузки

Проведем моделирование наброса нагрузки в ПО SamSim. Схема представлена на рисунке 2.

Рисунок 2 - Схема контура скорости в SamSim

 

Состав схемы:

- 1 - нулевой сигнал;

- 2, 3 - регулятор скорости;

- 4 - замкнутый контур тока;

- 5 - сигнал нагрузки (I_с);

- 6,7 - электромеханическая часть;

- 8 - датчик скорости.

 

Параметры звеньев:

1) Нулевой сигнал.

2) Инерционное звено. Передаточная функция:

.                                                                   

3) Форсирующее звено первого порядка. Передаточная функция:

.                                      

4) Апериодическое звено первого порядка. Передаточная функция:

.                                                              

5) Возмущающее воздействие, равное номинальному току 

6) Инерционное звено. Передаточная функция:

.                                                                          

7) Пропорциональное звено. Передаточная функция:

.                                           

8) Пропорциональное звено. Передаточная функция:

.                                                                    

На рисунке 3 представлена осциллограмма скорости при набросе нагрузки при нулевом задании.

Рисунок 3 - Осциллограмма скорости при набросе нагрузки в ПО SamSim

Расчет параметров регулятора скорости при заданном статизме:

Шунтированием конденсатора в цепи обратной связи ПИ-регулятора скорости можно задавать статизм системы. Часть решающей цепи системы с заданным статизмом изображена на рисунке 4.

 

Рисунок 4 - Часть решающей цепи системы с заданным статизмом

 

Посадка скорости в замкнутой системе с таким регулятором скорости:

.                                                     

Разделив обе части выражения на , получим:

.                                                            

Отсюда, сопротивление шунта:

Применение такого регулятора позволяет задать любую жесткость характеристики в пределах от жесткости замкнутой системы с регулятором П-типа, до жесткости замкнутой системы с регулятором ПИ-типа.

Рассчитаем процесс для электропривода с обратной связью по скорости и П-регулятором. Передаточная функция скорости по возмущению:

С помощью обратного преобразования Лапласа найдем переходную функцию скорости при отработке сигнала возмущающего воздействия, соответствующего номинальному току нагрузки и строим график.

 

    Рисунок 5 - Осциллограмма падения скорости при приложении номинального момента нагрузки

4

Проведем моделирование в программе SamSim. Составим полную структурную схему привода:

7

6

5

3

2

1

Рисунок 6 - Схема контура скорости в SamSim

 

Состав схемы:

- 1 - нулевой сигнал;

- 2 - регулятор скорости;

- 3 - замкнутый контур тока;

- 4 - сигнал нагрузки (I_с);

- 5,6 - электромеханическая часть;

- 7 - датчик скорости.

Параметры звеньев:

1) Нулевой сигнал.

2) Пропорциональное звено. Передаточная функция:

.                                                                   

3) Апериодическое звено первого порядка. Передаточная функция:

.                                                               

4) Возмущающее воздействие, равное номинальному току 

5) Инерционное звено. Передаточная функция:

.                                                                          

6) Пропорциональное звено. Передаточная функция:

.                                           

7) Пропорциональное звено. Передаточная функция:

    .

t, c

Рисунок 7 - Осциллограмма падения скорости при приложении номинального момента нагрузки

Рассчитаем процесс для электропривода с обратной связью по ЭДС. Запишем передаточную функцию для момента сопротивления:

Рисунок 8 - Осциллограмма падения скорости при приложении номинального момента нагрузки

4

Для получения осциллограммы скорости при приложении номинального момента воспользуемся программой SamSim, в которой составим структурную схему и построим осциллограмму скорости:

8

7

6

5

3

2

1

Рисунок 9 – Структурная схема

Состав схемы:

- 1 - нулевой сигнал;

- 2 - регулятор ЭДС;

- 3 - замкнутый контур тока;

- 4 - сигнал нагрузки (I_с);

- 5,6,7 - электромеханическая часть;

- 8 - датчик скорости.

Параметры звеньев:

1) Нулевой сигнал.

2) Пропорциональное звено. Передаточная функция:

.                                                                 

3) Апериодическое звено первого порядка. Передаточная функция:

.                                                              

4) Возмущающее воздействие, равное номинальному току 

5) Пропорциональное звено. Передаточная функция:

.  

6) Инерционное звено. Передаточная функция:

.                                                                          

7) Пропорциональное звено. Передаточная функция:

.                                           

7) Апериодическое звено первого порядка. Передаточная функция:

    .

 

Рисунок 10 – Осциллограмма скорости при приложении нагрузки

⇐ Предыдущая3456789101112Следующая ⇒

Поделиться: