час, за яке привід розігнався б вхолосту до w = w0 під дією моменту короткого замикання. br/>
2. Практична частина
У даній частині курсового проекту ми будемо будувати систему управління точного позиціонування ковзної частині столу металообробного верстата
.1 Побудова структурної схеми АЕП
Дана структурна схема має вигляд:
В
Малюнок 2.1 - структурна схема електроприводу.
Схема складається з наступних елементів:
панель управління;
ПД-регулятор;
ДПТ;
редуктор;
стіл;
зворотній зв'язок по струму з відсічкою;
Функціональна частина;
датчик лінійного переміщення.
Далі наведений опис роботи системи
З панелі управління сигнал надходить на функціональну частину, яка, у свою чергу, регулює роботу ДПТ для необхідного нам стану. Система оснащена двома зворотними зв'язками, які вимірюють і подають на функціональну частину значення. Вся система працює на напрузі 110 В, тому в ній відсутні підсилювачі й перетворювачі. p align="justify"> Розглянемо всі частини системи окремо:
Панель управління. На панелі управління знаходяться кнопки включення і виключення. p align="justify"> Функціональна частина. Вона включає в себе суматор і ПД-ругелятор. ПД-регулятор ми використовуємо через те, що стіл описується реально-інтегруючим ланкою. Суматор працює як порівнює елемент, він порівнює значення, що надходять з зворотних зв'язків з заданою дією і видає сигнал помилки. p align="justify"> Зворотні зв'язку:
. Зворотний зв'язок по струму включає в себе амперметр і ланка нечутливості, для використання струму з відсічкою. p align="justify">. Зворотний зв'язок, яка контролює положення столу буде оснащена реостатним датчиком, так як він більш точний і дозволяє виміряти негативне переміщення. p align="justify"> Редуктор. Дозволяє перетворити кутове переміщення в лінійне переміщення. Двигун постійного струму - 4ПО100L1 працює на напрузі 110 В, тому в схемі відсутні перетворювачі та підсилювачі. Рейка є виконавчим механізмом нашої системи. br/>
.2 Синтез математичної моделі об'єкта
Проаналізувавши нашу систему з її об'єктом управління, ми прийшли до висновку, що вхідним впливом є момент на двигун M д (t), а в ролі вихідної величини виступає переміщення рейки x (t).
? F (t) = ma (t) (2.1)
де;
;
Fg (t) - сила, що розвивається двигуном,
;
- сила тертя
;
- момент двигуна;
- радіус барабана, м;
- коефіцієнт тертя,.
Перетворимо нашу формулу по Лапласа і знайдемо передавальну функцію.
(2.2)
(2.3)
В
.3 Розрахунок параметрів ДПТ
Опір обмотки якоря визначається за законом Ома для ділянки кола:
(2.4)
(Ом)
Індуктивність обмотки якоря:
(2.5)
(Гн)
Індуктивність обмотки збудження:
(2.6)
(Гн)
Взаємна індуктивність між ланцюгом якоря і ланцюгом обмотки збудження:
(2.7)
(Гн)
Втрати потужності ДПТ складаються з механічних втрат і електромагнітних втрат.
Механічні втрати визначаються від номінальної потужності ДПТ:
(2.8)
(Вт)
Коефіцієнт в'язкого тертя:
(2.9)
В
Коефіцієнт сухого тертя:
(2.10)
В
2.4 Побудова в MatLab релейного схеми управління
В
Малюнок 2.2 - релейна схема керування електроприводом
Промоделі Рова отриману схему, ми отримали:
В
Малюнок 2.3 - кутова швидкість обертання ротора
Двигун розганяється до швидкості 10 рад/сек за чотири етапи, час регулювання t = 30.5с.
В
Малюнок 2.4 - струм якоря
Пусковий струм досягає значення 4.7 А.
В
Малюнок 2.5 - графік перехідного процесу електроприводу
В
Малюнок 2.6 - механічна характеристика ДПТ
В
Малюнок 2.7 - механічна характеристика електропривода
2.5 Побудова в MatLab схеми управління з регулюванням за швидкістю
В
Малюнок 2.8 - схема керування електроприводом за швидкістю
