Расчёт следящего электропривода

Оглавление

1.Исходные данные.................................................................................................3

2.Определение параметров  цикла работы электрического  двигателя..............4

3.Выбор электрического  двигателя привода........................................................5

4.Расчет параметров выбранного  электрического двигателя.............................7

5.Расчёт параметров редуктора..............................................................................9

6.Синтез контура управления электрическим двигателем................................10

7.Синтез скоростного контура управления электрическим приводом............12

8.Структурная схема контура управления электрическим приводом..............13

 

 

 

 

1.Исходные данные

Максимальная угловая  скорость нагрузки

Максимальное угловое  ускорение нагрузки

Момент инерции нагрузки

Момент сухого трения

Момент внешней нагрузки

Коэффициент вязкого трения

Максимальный угол поворота

КПД редуктора 

Время паузы в режиме работы привода 

 

2.Определение параметров цикла работы электрического двигателя

Время разгона и торможения

 

Угол разгона и торможения

 

Время установившегося движения

 

Время цикла работы электрического двигателя

 

Рис.2.1 Циклограмма работы привода

 

3.Выбор электрического двигателя привода

Суммарный момент нагрузки

 

Максимальная мощность нагрузки

 

Мощность нагрузки в установившемся режиме

 

Максимальная требуемая  мощность двигателя

 

Средняя мощность нагрузки за время цикла работы

 

Средняя мощность двигателя

 

Согласно условию выбираем двигатель

;   

 

 

 

 

Выбираем двигатель ДПР-72Н1-02

Номинальная мощность двигателя 

Номинальная частота вращения

Номинальное напряжение (цепи якоря)

Номинальный ток якоря 

Момент инерции двигателя (якоря)

Номинальное сопротивление  цепи  якоря 

 

4.Расчет параметров выбранного электрического двигателя

Коэффициент противоЭДС двигателя

 

Потребляемая мощность

 

Номинальный момент двигателя

 

Момент трения двигателя

 

Коэффициент электромагнитного момента двигателя

 

Ток якоря на холостом ходу

 

Идеальная и реальная скорости вращения двигателя на холостом ходу

 

 

Идеальные и реальные пусковые моменты двигателя

 

 

 

Максимальная мощность двигателя

 

Проверка второго условия  выбора электрического двигателя

;

Момент вязкого трения

 

Инерционный момент

 

 

5.Расчёт параметров редуктора

Передаточное число редуктора

 

Частота вращения привода  на холостом ходу

 

Пусковой момент привода

 

Рис.5.1. Нагрузочная характеристика двигателя 

6.Синтез контура управления электрическим двигателем

Синтез производим с учетом эквивалентного гармонического закона нагрузки  .

Зададимся скоростной и динамической ошибками системы

 ,  .

 

 

 

Коэффициент добротности системы

 

 

 

 

Рис.6.1. Логарифмическая амплитудно-частотная характеристика

 

 

 

 

 

7.Синтез скоростного контура управления электрическим приводом

Количество пар полюсов 

Имперический коэффициент

Индуктивность обмотки якоря

 

 

 

Передаточная функция  двигателя

 

В качестве датчика скорости используем тахогенератор 

Выбираем тахогенератор  согласно условиям

;

;

Выбираем тахогенератор  ТГП-1

 

Табл.6.1.  Характеристики тахогенератора

Тип тахогенератора	Крутизна характеристики,	Масса, кг	Момен инерции якоря,	Максимальная скорость, об/мин.	Сопротивление обмотки якоря, Ом
ТГП-1	0,002	0,15	0,5	7000	500

8.Структурная схема контура управления электрическим приводом

Рис.8.1. Структурная схема контура управления

 

 

 

 

 

 

 

 

График напряжения U1:

График напряжения U2:

График скорости вращения двигателя V1:

График момента двигателя M:

 

 

График переходного процесса выходного звена: