Электродвигатель как объект регулирования описывается следующей системой уравнений.
Где,
— напряжение на якорной цепи (напряжение на выходе тиристорного преобразователя)
— Противоэдс двигателя
— Ток якоря двигателя
— Момент, развиваемый двигателем
— момент сопротивления
— Момент инерции, приведенный к валу двигателя
— Сопротивление якорной цепи
— Индуктивность якорной цепи
Поскольку внутренний контур рассматриваемой системы является контуром тока, то этот контур стремится подержать ток якоря на заданном уровне. Для этого контура противо-эдс двигателя является возмущающим воздействием, которое он стремится скомпенсировать. Если скорость изменения противо эдс двигателя существенно меньше постоянной времени якорной цепи (что, обычно и бывает) то влиянием противо эдс двигателя можно пренебречь. С учетом этого уравнения двигателя запишутся в виде:
Соответственно передаточная функция якорной цепи будет:
Для скорости двигателя можно записать момент сопротивления здесь играет роль возмущающего воздействия Передаточная функция двигателя по току якоря будет:
7.2 Тахогенератор считаем безинерционным звеном, его характеристическое уравнение:
Передаточная функция тахогенератора:
7.3 Датчика тока так же описывается безинерционным звеном
7.4 Тиристорный преобразователь как объект регулирования может быть представлен как апериодическое звено первого порядка.
Его передаточная функция:
7.5 Регуляторы тока и скорости представляют собой пропорционально интегрирующие звенья с передаточной функцией:
7.6 Передаточная характеристика ограничителя изображена на рисунке 5.
рис. 5
ограничитель описывается следующей функцией :
7.7 Регулятор усилия представляет собой пропорциональное звено.
Его передаточная функция
7.8 Вывод передаточной функции системы При работе системы в режиме стабилизации усилия резания выходной величиной будет ток якоря, поскольку усилие резания пропорционально току якоря.
СМ. РИСУНКИ
8. Заключение
В результате выполнения курсовой работы была разработана система автоматической стабилизации усилия подачи металлорежущего станка. Разработанная система соответствует технологическим требованиям, заявленным в техническом задании.
В курсовой работе произвели расчет и выбор основного силового оборудования. А так же, в графической части работы представлены: функциональная, структурная и принципиальная схемы.
Функции всех блоков схемы были детально объяснены, было описано поведение системы в динамике.
В контуре управления двигателем постоянного тока в качестве устройства обратной связи используется тахогенератор.
Рассмотренная система управления замкнутая, то есть управляющее воздействие формируется на основе информации о существующем и требуемом состоянии объекта управления.
Для определения работоспособности системы необходимо произвести анализ устойчивости и качества системы. Для этого используются стандартные методы анализа и синтеза. В общем случае для определения устойчивости САУ необходимо решить дифференциальное уравнение, описывающее собственное движение системы.
Для более точного управления в систему может быть введена ЭВМ или программируемый логический контроллер.
9.
Список литературы
Бесекерский В.А., Теория систем автоматического регулирования. — М.: Энергия, 1981;
Горбунов Б. И., Обработка металлов резанием. — М.: Машиностроение, 1981;
Ермаков Ю.М., Металлорежущие станки. — М.: Машиностроение, 1985;
Игнатов В.А., Ровенский В. Б., Орлова Р. Т., Электрооборудование современных металлообрабатывающих станков. — М.: Высшая школа, 1991;
Нагорский В.Д., Электроника и электрооборудование. Учебное пособие;
Справочник по электрическим машинам: В 2 т./ Под общ. ред. И. П. Копылова и Б. К. Клокова.
т. 2. — М., 1988.
Чиликин М. Г., Общий курс электропривода. Учебник для вузов. — М.: Энергия, 1971.
N
s
F
s
K
дин
0.1
0.7
1.3
0.47 кВт
