где
– для машин без компенсационной обмотки; – номинальный ток двигателя.Индуктивность сглаживающего ректора:
где
– индуктивность анодного реактора,Так, как по расчету получилась отрицательная величина
, то это свидетельствует о том, что при принятом уровне пульсации тока катодный дроссель не нужен. Тогда действительный уровень пульсации тока первой гармоники с учетом приведенной индуктивности трансформатора или анодного реактора можно определить по формуле:Значение гранично-непрерывного тока якоря двигателя в этом случае можно найти, используя соотношение:
где
– граничное значение коэффициента:Рассчитаем максимальный угол регулирования
:где
– конструктивная постоянная на номинальный поток:Рассчитаем скорость двигателя при максимальном угле управления:
При угле регулирования
значение гранично-непрерывного тока больше, чем , значит влиянием прерывистого режима тока электроприводе нельзя пренебречь.3. Расчет параметров силовой цепи электропривода
d – Коэффициент из табл. 1 [2].
Напряжение преобразователя при работе электропривода в номинальном режиме
Угол регулирования, соответствующий номинальному режиму работы:
Минимальный угол регулирования должен превышать
для надежного включения вентиля, значит запас напряжения доступный преобразователю равен отношению:Электромагнитная постоянная времени якорной цепи двигатель – преобразователь:
Электромеханическая постоянная времени электропривода:
где:
–приведенное значение момента инерция привода;4. Построение статических характеристик разомкнутого электропривода
4.1 Естественные характеристики двигателя
Найдем номинальное значение момента двигателя:
Естественная механическая характеристика двигателя постоянного тока описывается выражением [3]:
Естественную характеристику построим по двум точкам:
1. Точка идеального холостого хода
при :2. Точка работы при номинальной частоте вращения
.4.2 Основные характеристики электропривода
Основная механическая характеристика электропривода описывается уравнением:
Основную характеристику построим по двум точкам:
1. Точка идеального холостого хода
при :2. Точка работы при номинальной частоте вращения
.4.3 Характеристики, обеспечивающие минимальную скорость работы электропривода
Минимальную скорость работы электропривода будет обеспечивать
напряжение преобразователя равное:
1. Точка идеального холостого хода
при :2. Точка работы при минимальной частоте вращения
.4.4 Характеристики аварийного динамического торможения
Механическая характеристика динамического торможения описывается выражением:
где
– добавочное сопротивление якоря двигателя при динамическом торможении.
Все полученные характеристики построены на рис. 2 и рис. 3.
Рис. 2
Рис. 3
5. Синтез и расчет параметров регуляторов в линеализованных системах управления частотой вращения электропривода
5.1 Структурная схема автоматизированного электропривода
При проектировании электропривода двухконтурной схемой с контурами регулирования скорости и тока, линеаризованная структурная схема двухконтурного автоматизированного электропривода регулирования частоты вращения представлена на рис. 4.
Рис. 4
Где передаточные функции звеньев двигателя: W1(р), W2(р), W3(р); преобразователя WП(p) и передаточные функции фильтров WОС(p), WОТ(p), положительная обратная связь с передаточной функцией W4(р) служит для компенсация внутренней обратной связи по ЭДС двигателя, передаточные функции регуляторов WРС(p), WРТ(p) и их параметры будут определен в процессе синтеза методом подчиненного регулирования.
Тиристорный преобразователь является звеном, передаточная функция которого:
где –
коэффициент усиления управляемого вентильного преобразователя, который определяется выбранной точкой линеаризации; Тn = 0,009 с – постоянная времени системы управления преобразователем.Коэффициент обратной связи по току: