Разработка электроприводов прессовых машин (стр. 8 из 19)

эл.град	0	10	20	30	40	50	60	70	80	90
	513	505	482	444	392	329	256	175	89	0

Полученная характеристика приведена на рисунке 5.6.

Зависимость напряжения на якоре электродвигателя от угла регулирования

при неизменном моменте на валу (равном номинальному) определена из уравнения:

(5.30)

где

–суммарное активное сопротивление якорной цепи системы ТП – Д:

(5.31)

где

–сопротивление сглаживающего дросселя

-динамическое сопротивление тиристора

тогда

(5.32)

(5.33)

Таблица 5.4 Значения функции

эл.град	0	10	20	30	40	50	60	70	80	90
	510,6	502,5	479,5	441,5	389,5	326,5	253,5	172,5	86,5	0

Регулировочная характеристика преобразователя при номинальной нагрузке электродвигателя приведена на рисунке 5.6.

Начальный угол управления определяется из следующего выражения:

(5.34)

где

–среднее значение выпрямленного тока, равное номинальному току электродвигателя;

-номинальное напряжение электродвигателя, тогда

(5.35)

Также из этой характеристики можно графически определить напряжение задатчика скорости, в данном случае

6 ОПИСАНИЕ РАЗОМКНУТОЙ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОПРИВОДА

6.1 Структурная схема разомкнутого электропривода

Структурная схема разомкнутого электропривода, выполненного по принципу тиристорный преобразователь - ДПТ НВ с регулированием частоты вращения путем изменения напряжения на якоре состоит из двух основных частей - тиристорного преобразователя и ДПТ НВ с нагрузкой. Структурная схема разомкнутого электропривода приведена на рисунке 6.1.

В общем случае тиристорный преобразователь состоит из двух звеньев:

1. Система импульсно-фазного управления (СИФУ) с входным устройством.

2. Силовая схема.

В инженерных расчетах передаточную функцию тиристорного преобразователя в режиме непрерывного тока с достаточной для практических расчетов точностью, можно представить в виде:

(6.1)

где – р - оператор дифференцирования;

-коэффициент усиления тиристорного преобразователя на линейном участке регулировочной характеристики;

-постоянная времени тиристорного преобразователя.

Коэффициент усиления тиристорного преобразователя на линейном участке его регулировочной характеристики определяем по формуле:

(6.2)

где

–напряжение регулирования, необходимое для изменения угла регулирования на 90 градусов.

Напряжение регулирования

обычно составляет от 5 до 10В [9].

Рассчитаем постоянную времени трехфазного мостового управляемого выпрямителя:

где

–постоянная времени, равная половине периода пульсаций выпрямленного напряжения;

-постоянная времени фильтра на входе СИФУ

(6.3)

m=6 – количество пульсаций выпрямленного напряжения за период переменного.

Структурная схема ДГТТ НВ при изменении напряжения на якоре и постоянном потоке возбуждения строится в соответствии с системой уравнений:

(6.4)

где

–электромагнитная постоянная времени якорной цепи;

е–ЭДС двигателя;

М–электромагнитный момент двигателя;

- динамический момент двигателя;

J- момент инерции двигателя с механизмом, приведенный к валу двигателя.

Электромагнитная постоянная времени якорной цепи для мостовой схемы преобразователя определяется по формуле:

(6.5)

Индуктивность якорной цепи определяем по формуле:

(6.6)

-индуктивность якорной обмотки двигателя

-индуктивность сглаживающего дросселя

Определяем активное сопротивление якорной цепи:

(6.7)

-активное сопротивление обмотки якоря двигателя

-динамическое сопротивление тиристора

Электромеханическую постоянную времени

электропривода определяем по формуле:

(6.8)

Между постоянными времени электропривода выполняется соотношение:

(6.9)

6.2 Статизм в разомкнутой системе регулирования

Оценкой стабильности рабочей скорости электропривода при различных нагрузках является статизм механической характеристики двигателя. Количественной оценкой статизма может служить номинальный перепад скорости

,соответствующий изменению момента двигателя от М=0 до М=

Анализ электромеханических свойств ДПТ НБ целесообразно начать с рассмотрения статических режимов работы. Уравнение статической механической характеристики двигателя имеет следующий вид:

(6.10)

Рассчитаем скорость холостого хода:

, (6.12)

где

-рассчитанное напряжение на якоре

Номинальный электромагнитный момент:

(6.13)

При построении статистических характеристик необходимо определить значения напряжения на якоре

и соответственно при работе двигателя на верхней и нижней частотах вращения:

Рассчитаем скорость холостого хода:

Теперь подставляя рассчитанные значения напряжения на якоре получим: