7. Расчет и уточнение основных коэффициентов электропривода

1. Суммарное сопротивление якорной цепи:

(31)

где R_к - сопротивление коммутации, равное

; (32)

R_л - сопротивление линии, равное

; (33)

R_сдр - сопротивление сглаживающего дросселя, равное

; (34)

- падение напряжения на сглаживающем дросселе.

2. Максимальный ток через двигатель:

(35)

3. Определим кратность максимального тока:

(36)

Принимаем , тогда .

Вывод: выбранный двигатель удовлетворяет условиям перегрузки, так как двигатель серии ПБСТ-33МУ допускают четырехкратную перегрузку по току в течение 10 с.

4. Определение параметров тиристорного преобразователя.

Тиристорный преобразователь упрощенно можно описать устойчивым апериодическим звеном первого порядка:

где - коэффициент передачи тиристорного преобразователя;

- малая не компенсируемая постоянная времени, включающая себя постоянную времени тиристорного преобразователя и постоянные времени

всех малых инерционностей, которые мы не можем или не хотим скомпенсировать.

4.1. Для определения представим тиристорный преобразователь в виде структурной схемы (рис. 6):

рис. 6. Структурная схема тиристорного преобразователя.

Преобразователь представляется в виде трех последовательно соединенных звеньев:

· 1-ое звено - статическое, определяет коэффициент передачи СИФУ;

· 2-ое звено - статическое, определяет коэффициент передачи силовой схемы;

· 3-е звено динамическое, учитывает инерционность преобразователя.

Таким образом, можно представить в виде произведения:

(37)

- коэффициент преобразования системы импульсно-фазового управления, которая преобразует входное напряжение в последовательность управляющих импульсов, определяющих угол управления . Поэтому можно представить как отношение приращения выходного сигнала к приращению входного сигнала :

(38)

4.2. Для определения необходимо построить регулировочную характеристику тиристорного преобразователя, т.е. зависимость среднего выпрямленного напряжения от угла управления. Поскольку преобразователь работает на индуктивную нагрузку, регулировочная характеристика описывается выражением:

(39)

Задаваясь значениями б, строим регулировочную характеристику в программной среде Mathcad 2000 (рис. 7).

Таблица 2

рис. 7. Регулировочная характеристика.

· Рассчитаем минимальное и максимальное значения выпрямленного напряжения в заданном диапазоне регулирования и углов управления:

(40)

(41)

где - диапазон регулирования скорости двигателя в первой зоне.

· Найдем минимальный и максимальный углы открытия вентилей в заданном диапазоне регулирования:

(42)

(43)

· По регулировочной характеристике определяем коэффициент . Для этого в точке проводится касательная, определяется отношением приращения выпрямленного напряжения к приращению угла управления (тангенс угла наклона касательной к оси абсцисс):

(44)

· Аналогично определяем коэффициент (касательная в точке ):

(45)

· Рассчитаем как среднее арифметическое коэффициентов и :

(46)

4.3. Рассчитаем :

(47)

4.4. Определим малую суммарную не компенсируемую постоянную времени :

(48)

где - среднестатистическое запаздывание тиристорного преобразователя:

(49)

- постоянная времени устройства управления, включающая в себя постоянную времени СИФУ, фильтра перед СИФУ, и учитывающая быстродействие электронных компонентов, принимаем равной 0.006;

- постоянная времени фильтров, установленных в цепи датчика тока и тахогенератора, принимаем равной 0.004.