Разработка системы непрерывного управления координатами электропривода с заданными показателями качества
1.2 Определение параметров объекта управления
В состав объекта управления входят: широтно-импульсный преобразователь; двигатель постоянного тока ДПУ240-1100-3, технические данные которого приведены в
Табл. 1.
Табл. 1. Технические данные двигателя ДПУ240 - 1100 - 3.
Момент, Нм: номинальный максимальный |
3.5 17.5 |
|
Номинальная частота вращения, об/мин |
3000 |
|
Номинальное напряжение, В |
120 |
|
Номинальный ток, А |
12 |
|
КПД,% |
75 |
|
Сопротивление обмотки якоря при 20 С, Ом |
0.53 |
|
Индуктивность обмотки якоря, мГн |
0.53 |
|
Момент инерции, гм2 |
1.944 |
Двигатели серии ДПУ предназначены для электроприводов постоянного тока металлорежущих станков с ЧПУ и промышленных роботов. Электродвигатели длительно выдерживают номинальный момент при частоте вращения от 0.1 до 5000 об/мин. Двигатели выпускаются со встроенными тахогенераторами постоянного тока типа ТП80-20-0.2 (основные технические данные тахогенератора приведены в
Табл. 2).
Табл. 2. Технические данные тахогенератора ТП80 - 20 - 0.2.
Крутизна выходной характеристики мВ/ (об/мин) |
20 |
|
Частота вращения, об/мин: Номинальная Максимальная Минимальная |
3000 6000 0.1 |
|
Погрешность в диапазоне частот 0.1 - 4000 об/мин,%, не более |
0.2 |
Определение параметров:
номинальная частота вращения:
;
максимальная частота вращения в заданном диапазоне слежения:
;
максимальная ошибка слежения:
;
постоянная двигателя:
;
электромагнитная постоянная времени двигателя:
;
электромеханическая постоянная времени двигателя:
;
соотношение постоянных времени двигателя:
, следовательно, можно принять, что ;
напряжение двигателя, соответствующее максимальной частоте вращение в заданном диапазоне слежения:
;
принимая, что максимальной скорости диапазона слежения будет соответствовать максимальное задание на скорость, равное , находим коэффициент передачи преобразователя (представив преобразователь безинерционным звеном, т.к пренебрегаем дискретностью ШИП из-за высокой частоты коммутации ключей: ):
.
Далее определяем параметры механической части: момент инерции рабочего органа:
;
период и частота упругих колебаний:
, ;
коэффициент жесткости упругой передачи:
;
коэффициент вязкого трения:
;
механическая постоянная времени рабочего органа:
.