Выбор элементов и расчет измерительной части системы двигателя и усилителя мощности
Составить уравнения, описывающие динамику выбранных элементов системы и составить для этих элементов передаточные функции. Для двигателя и усилителя мощности были определенны передаточные функции, далее методом ЛАХ был произведен синтез ПКУ. Выбор двигателя и усилителя мощности Определение требуемой мощности и выбор соответствующего требованиям двигателя. Провести синтез последовательного… Читать ещё >
Выбор элементов и расчет измерительной части системы двигателя и усилителя мощности (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
- 1. Задание
- 2. Исходные данные
- 3. Выполнение работы
- 3.1 Выбор двигателя и усилителя мощности
- 3.2 Выбор элементов и расчет измерительной части системы
- 3.3 Выбор электромеханического усилители я определение его передаточной функции
- 3.4 Построение ЛАХ и определение передаточной функции ПКУ
- 3.5 Техническая реализация ПКУ
- Заключение
1. Задание
1. Выбрать силовую исполнительную и измерительную части системы.
2. Составить уравнения, описывающие динамику выбранных элементов системы и составить для этих элементов передаточные функции.
3. Провести синтез последовательного корректирующего устройства методом логарифмических частотных характеристик.
2. Исходные данные
Таблица 1
№ вар | Мс нм | Jy кгм | а0 рад | а1 рад/c | 0 рад | 0 рад/с | ст рад | Ку1(р) | Ку2(р) | Ку3(р) | Tпп с | % | Fi | |
0.1 | 0.1 | 1.2 | 0.005 | К0+К1р | 0.5 | F1 | ||||||||
3. Выполнение работы
3.1 Выбор двигателя и усилителя мощности Определение требуемой мощности и выбор соответствующего требованиям двигателя.
На основании требуемой мощности выбираем двигатель АДП-120 с параметрами:
Тип двигателя | Ном. Мощность Рном, Вт | Вращ. момент, Мном, Нм | Частота вращения nном, об/мин | Пусковой момент, Мпном, Нм | Момент инерции Jд, кгм | Частота сети, Гц | Напряж. возбуждения, Uв, В | Ток возбуждения, Iв, А | Напряж.управ., Uу, В | Ток управления, Iу, А | |
АДП-120 | 2.4 | 0.0066 | 0.0087 | 0.120 | 0.12 | 0.1 | |||||
Проверка:
а) По скорости:
Т. к. двигатель не удовлетворяет по скорости. Изменим передаточное число редуктора.
В этом случае двигатель обеспечит требуемую выходную скорость, хотя не будет оптимальной передачи мощности.
б) По моменту:
Также
Определение передаточной функции электродвигателя по скорости: Электромеханических константы двигателя:
3.2 Выбор элементов и расчет измерительной части системы
Тип сельсина | Частота сети питания, Гц | В | Погрешность следования, | Потребляемый ток, А | Ом | кОм | В | |
СБ-20−1ВД | 0,09 | |||||||
СБ-32−1ВП | 0,02 | |||||||
Выбор сельсинов.
Выбираем сельсины первого класса типа СБ-20−1ВД и СБ-32−1ВП с параметрами:
Определим передаточное число редуктора Для четного передаточного числа редуктора необходимо применять схему устранения ложного нуля. Проверка:
Рассчитаем коэффициенты усиления каналов.
Проведем расчет вольтодобавки :
Расчет схемы селекции Угол переключения равен Проверка: — т. е. угол переключения различим на фоне погрешности измерений. Проверка на исключение ложных срабатываний:
Расчет элементов схемы селекции: Определим пороговое напряжение переключения.
Выбираем диоды КД522А по, тогда:
Проверка по току:
3.3 Выбор электромеханического усилители я определение его передаточной функции Таблица 4
Тип | А | В | Ток упр., мА | Сопр. обмотки упр, Ом | об/мин (без ПД) | Пост. цепи упр., с | Пост. цепи якоря, с | |
ЭМУ-3A | 1.82 | 0,03 | 0,043 | |||||
Проверка:
=
По результатам проверка выбранный ЭМУ удовлетворяет требованиям соответствия заданному двигателю. Определим коэффициент усиления ЭМУ:
Передаточная функция ЭМУ:
двигатель мощность усилитель передаточный
3.4 Построение ЛАХ и определение передаточной функции ПКУ Построение располагаемой ЛАХ. Составим передаточную функцию разомкнутой системы (см. рис. 1)
Постоянные времени:
c c c
Сопрягающие частоты:
Входной сигнал имеет вид: Максимально возможная ошибка ПКУ:
Определим ординату Построение желаемой ЛАХ.
Ордината:
Подымем желаемый ЛАХ до совмещения с располагаемым в области низких частот. По номограмме определим, частоту среза, так для заданного = 5. Тогда при, , а
Построение ЛАХ ПКУ. ЛАХ ПКУ находится по графику как разность желаемой и располагаемой ЛАХ.
Из графика определяем сопрягающие частоты:
Определим постоянные времени:
В итоге с учетом наклона графика имеем передаточную функцию вида:
3.5 Техническая реализация ПКУ Составление схемы. Разобьем передаточную функцию ПКУ на отдельные звенья:
Причем Причем, а коэффициент усиления равен единице.
Расчет номинала элементов цепи.
Для дифференцирующих звеньев цепи примем
тогда:
Коэффициент усиления на выходе:
Для интегрирующих звеньев цепи примем
тогда:
В итоге имеем цепь следующего вида:
Заключение
В ходе выполнения работы, по заданным параметрам нагрузки, был произведен выбор силовой исполнительной части системы (двигателя и усилителя мощности).
Также был произведен расчет измерительной части системы.
Для двигателя и усилителя мощности были определенны передаточные функции, далее методом ЛАХ был произведен синтез ПКУ.
1. Воловодов С. К., Методическое пособие по курсовой работе по дисциплине «ТАУ», Санкт-Петербург, 2013 г.
2. Бесекерский В. А., Теория систем автоматического управления, Санкт-Петербург, 2003 г.