Реферат Курсовая Конспект
Передаточные функции и структурные схемы электродвигателя постоянного тока с независимым возбуждением - раздел Философия, ДИНАМИЧЕСКАЯ СИСТЕМА С ИСПОЛНИТЕЛЬНЫМ ДВИГАТЕЛЕМ ПОСТОЯННОГО ТОКА Общая Структурная Схема Двигателя Постоянного Тока, Соответствующая Нелинейно...
|
Общая структурная схема двигателя постоянного тока, соответствующая нелинейной математической модели (32), приведена на рис. 7. Она содержит информацию об основных нелинейностях статических характеристик электродвигателя.
В результате линеаризации момента “сухого” трения, а также с учетом того, что для двигателя постоянного тока с независимым возбуждением справедливо утверждение о постоянстве магнитного потока
, (46)
и , , перепишем систему уравнений (32) в виде
(47)
Система уравнений (47) линейная и ей соответствует структурная схема, представленная на рис. 9.
Рис. 9. Структурная схема электродвигателя постоянного тока с независимым возбуждением, соответствующая системе уравнений (47)
Подчеркнем, что широко применяемые на практике электродвигатели постоянного тока с независимым возбуждением имеют большие скорости вращения ротора и изготавливаются с достаточно малыми моментами трения на оси вращения. Поэтому не только значение собственного момента трения на оси двигателя, но и приведенная к этой оси составляющая момента трения на оси объекта управления из-за больших значений передаточного отношения редуктора пренебрежимо малы в сравнении с развиваемым электромеханическим моментом. Следовательно, в первом приближении можно считать, что или даже .
Тогда система уравнений (47) может быть записана в виде
(48)
а структурная схема после соответствующих преобразований сведется к схеме рис. 10.
Преобразование структурной схемы, представленной на рис. 10а, к виду динамического звена, представленного на рис. 10б, заключается в следующем. Два последовательных звена заменяются одним, оператор которого есть произведение операторов этих последовательных звеньев.
Таким образом, два последовательно включенных звена с операторами и заменяются одним звеном с оператором, ,а три последовательно включенных звена с операторами , и заменяются одним звеном с оператором .
Звено, охваченное обратной связью, заменяется одним звеном с оператором, который определяется по следующему правилу:
, (49)
где – оператор звена, которое охвачено обратной связью, – оператор звена в цепи обратной связи.
После преобразований получены выражения для электромеханической постоянной времени и электромагнитной постоянной времени электродвигателя постоянного тока с независимым возбуждением. Они равны:
(50)
и
, (51)
соответственно. Кроме того, получено выражение коэффициента передачи электродвигателя:
. (52)
В дальнейшем оператор дифференцирования в передаточных функциях заменяется оператором Лапласа . Например, передаточная функция электродвигателя постоянного тока с независимым возбуждением может быть записана двумя способами:
(53)
или
. (54)
Следует иметь в виду, что формулы (50) – (54) можно использовать только при сделанном выше допущении о возможности пренебречь коэффициентом эквивалентного вязкого трения . В противном случае формулы (53) и (54) перепишутся следующим образом:
(55)
. (56)
Для определения выражений коэффициентов в формулах (55) и (56) проведем несколько последовательных преобразований структурных схем. Схема рис. 9 преобразуется к виду рис. 11 с заменой оператора дифференцирования оператором и последовательно соединенных звеньев одним звеном с передаточными функциями и , соответственно.
Структурная схема рис. 11 преобразуется к виду рис. 12, на котором показано приведение двух звеньев, охваченных местными обратными связями к двум, включенным последовательно с третьим – .
Рис. 12. Структурная схема электродвигателя постоянного тока с независимым возбуждением при втором преобразовании
Затем - к виду рис. 13, на котором остается только одно звено, охваченное местной обратной связью – .
Рис. 13. Структурная схема электродвигателя постоянного тока с независимым возбуждением при третьем преобразовании
И, наконец, к окончательному виду рис. 14 с передаточной функцией (55), где коэффициенты (параметры передаточной функции) соответственно равны:
и при . (57)
и при . (58)
Рис. 14. Структурная схема электродвигателя постоянного тока с независимым возбуждением, соответствующая его представлению одним динамическим звеном при наличии трения, т.е.
Рассмотрим более подробно задачу использования предложенных математических моделей электродвигателя постоянного тока с независимым возбуждением в виде структурных схем и передаточных функций при анализе и синтезе динамической системы с таким исполнительным двигателем.
С этой целью получим математическую модель простейшей динамической системы управления. Вначале выберем для нее чувствительный элемент.
– Конец работы –
Эта тема принадлежит разделу:
ДИНАМИЧЕСКАЯ СИСТЕМА... С ИСПОЛНИТЕЛЬНЫМ ДВИГАТЕЛЕМ ПОСТОЯННОГО ТОКА...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Передаточные функции и структурные схемы электродвигателя постоянного тока с независимым возбуждением
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Твитнуть |
Новости и инфо для студентов