Трехмассовая упругая система.

 

Рис. 1. Структурная схема трехмассовой упругой системы.

Трёхмассовая система позволяет достаточно подробно проследить как динамические так и статические особенности работы ЭП на достаточно высоком уровне, но сложности аналитического описания делают такую систему мало удобной, поэтому приведём систему к двухмасоовой.

5. Приведение к двухмассовой системе.

 

Рис.2. Эквивалентная расчетная схема двухмассовой упругой механической системы [2].

Момент инерции между первой и второй и между второй и третьей

массами соответственно:

(5.1)

(5.2)

 

 

Эквивалетный момент инерции первой и второй массы соотвктственно:

 

J_1Э= J₁+ J₂₁ =0.432 (5.3)

J_2Э= J₂+ J₂₃ =1.033 (5.4)

 

Жесткость механической связи:

(5.5)

Соотношение масс:

(5.6)

Резонансная частота системы:

(5.7)

Логарифмический декремент принимаем на уровне

Коэффициент сил вязкого трения, приведенный к двигателю:

(5.8)

 

6.Математическая модель электромеханической системы подчинённого управления с упругой механической связью

На рис. 3 показана принципиальная схема исследуемой электромеханической системы, в которой приняты следующие обозначения: ТГ – тахогенератор (– напряжение ТГ, – согласующее сопротивление для сигнала обратной связи по скорости); ЭД – электродвигатель (– частота вращения ЭД, – ток якоря ЭД); Р – редуктор; ТП – тиристорный преобразователь; ДТ – датчик тока ( , – аналогично ТГ); БТО – блок токоограничения; – напряжение задания; РС – регулятор скорости ( z_рс – операторное сопротивление в цепи ОС регулятора скорости, – согласующее сопротивление для входного напряжения, – напряжение на выходе РС); РТ – регулятор тока ( z_рт, , – аналогично РС); СУ – система управления, формирующая управляющие сигналы для ТП; – жесткость механической связи между ЭД и исполнительным механизмом.

 

Расчетная структурная схема в абсолютных единицах, соответствующая исследуемой ЭМС (рис. 3), и НСС для одномассовой системы показана на рис. 4. Аналогичные схемы для двухмассовой ЭМС, учитывающие упругость механической части электропривода, показаны на рис. 5. Приняты следующие обозначения: , – соответственно, постоянные времени датчика тока и тахогенератора; – постоянная времени тиристорного преобразователя; , , , – коэффициенты передачи и нормированные постоянные времени для регуляторов тока и скорости; , – передаточные функции регуляторов контуров скорости и тока; , T_я – нормированное значение сопротивления и постоянная времени цепи якоря; , В*с – коэффициент, определяющий взаимосвязь между ЭДС двигателя и его частотой вращения при постоянном магнитном потоке, вычисляется по паспортным данным электродвигателя.