Построение статических характеристик

Статические механические характеристики электропривода с обратной связью по скорости или ЭДС якоря и отсечкой по току состоят из трёх участков (рис.6). Участок 1 – работа электропривода в режиме стаби-лизации скорости вращения. Участки 2 и 3 – работа электропривода в режиме ограничения вращающего момента. При этом ограничение величины входного сигнала начинается после точки А. Методика построения статических характеристик приведена в [4].

Для повышения точности расчёт статических характеристик рекомендуется производить не по абсолютным значениям скорости вращения, а по её изменениям.

При этом напряжение сети следует считать неизменным и равным номинальному значению.

Так как статические характеристики состоят из отрезков прямых, то их построение удобно вести по характерным точкам.

1. Для верхнего диапазона регулирования точка, соответствующая номинальной нагрузке

, с^-1.

2. Точка, соответствующая идеальному холостому ходу (I_Я = 0)

, с^-1,

где Δω_0З – изменение скорости вращения электропривода с замкнутой системой управления.

Изменение скорости вращения в замкнутой системе с обратной связью по скорости вращения определяется соотношением

,

где К=К₀·К_У – суммарный коэффициент усиления системы в разомкнутом состоянии.

3. Точка, соответствующая началу действия отсечки (I_Я = I_ОТС),

, с^-1,

где Δω_ОТС.З – изменение скорости вращения при возрастании тока якоря от I_Н до I_ОТС в замкнутом состоянии системы.

4. Точка, соответствующая началу ограничения входного сигнала,

, с^-1,

где Δω_ОГР.З - изменение скорости вращения при возрастании нагрузки от номинальной до начала ограничения входного сигнала.

Изменение скорости вращения Δω_ОГР.З определяется по формуле

.

В режиме стабилизации частоты вращения задающее напряжение U_З остаётся без изменения, поэтому Δω_ОГР.З соответствует изменению напряжения тахогенератора на величину

.

Здесь U_УН – напряжение управления (на входе СИФУ), соответствующее номинальной нагрузке.

Нагрузка, при которой начинается ограничение входного сигнала, определяется уравнением:

, А,

где U_У.ОГР – напряжение управления ограничения.

Для определения U_У.ОГРЭДС преобразователя можно приближенно рассчитать по формуле

.

Для нижнего предела регулирования скорость вращения в номинальной точке определяется соотношением

.

Дальнейший расчёт аналогичен.

9. РАСЧЁТ СТАТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЭЛЕКТРОПРИВОДА НА ЦВМ

программа расчёта статических характеристик написана на алгоритмическом языке БЕЙСИК для ЦВМ“Электроника”Д3-28. программу необходимо набрать на дисплее, либо воспользоваться готовой программой, записанной на магнитной ленте компакт-кассете. Для этого необходимо обратиться к преподавателю или инженеру-электронику. Текст программы приводится ниже.

10 DATA

11 DATA

15 READ I1,R1,M1,M2,K1,K2,K3,K4,U1,U2,U3,U4,W1,K5

20 REM РАСЧЁТ ТОКА КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ

25 LET I2=M2\K1

30 REM РАСЧЁТ ТОКА ОГРАНИЧЕНИЯ

35 LET I3=I2-(U3-U4)/K4

40 REM РАСЧЁТ ТОКА ОТСЕЧКИ

45 LET I4=M1\K1

50 REM РАСЧЁТ НОМИНАЛЬНОЙ СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ

55 LET W=W1

60 REM РАСЧЁТ СКОРОСТИ ХОЛОСТОГО ХОДА

65 LET D3=(I1\R1\K1)/(1+K2)

70 LET WD=W+D3

75 REM РАСЧЁТ СКОРОСТИ ОТСЕЧКИ

80 LET D1=((I4-I1) R1\K1)/(1+K2)

85 LET W2=W-D1

90 REM РАСЧЁТ СКОРОСТИ ОГРАНИЧЕНИЯ

95 LET D2=(U1-U2)/K5\K3

100 LET W3=W-D2

105 PRINT ΄IXX=0 IОТС=΄, ΄I4; ΄IОГР=΄, I3; IКЗ=΄, I2;

110 PRINT ΄WXX=΄, W0; ΄WОТС=΄, W2; ΄WОГР=΄, W3; ΄W=0΄

115 END

Исходными данными для расчёта являются I_ЯН, ω, R_ЯЦ, К_д, К, К_ТО, К_у, U_СТ. напряжения уравнения U_УН, U_УК, М₁, М₂.

Числовые значения этих величин вводятся в программу по оператору DATA в следующей последовательности:

I_ЯН, R_ЯЦ, М₁, М₂, К_д, К, К_Т2, К_ТО, U_СП, U_УН, U_У.ОГР, U_УК, ω, К_У.

Расчёт проводится дважды: для верхнего и нижнего диапазонов регулирования.

Результаты расчёта характеристик на ЦВМ необходимо сравнить с результатами расчёта вручную.