- •Динамические нагрузки при пуске двухмассовых систем. Пути их снижения.
- •Понятие о передаточной функции
- •Передаточные функции сар
- •Динамические нагрузки при выборе зазоров. Пути их снижения.
- •Статические нагрузки двухконцевых лебёдок
- •Математическое описание идеальных звеньев, реальных звеньев 1-го и 2-го порядка.
- •Изобразить внешний вид регулировочных характеристик трёхфазного управляемого мостового выпрямителя для случая, когда. Привести математические выражения, описывающие эти выражения.
- •Постоянные и переменные потери в электродвигателях. Пути их снижения потерь энергии в переходных режимах.
- •Математическое описание реальных звеньев первого порядка
- •1.Реальное дифференцирующее звено первого порядка:
- •2. Форсирующее звено первого порядка:
- •Способы уменьшения механических колебаний
- •Принцип вертикального управления
- •Влияние параметров на вид механических и электромеханических характеристик двигателя постоянного тока последовательного возбуждения.
- •Математические условия устойчивости линейных систем.
- •Выбор зазоров в зубчатых передачах
- •I этап:
- •Двухзонное регулирование скорости двигателя постоянного тока независимого возбуждения.
- •Система тп-д. Показатели регулирования.
- •Правила преобразования структурных схем
- •Система шип-д. Показатели регулирования.
- •Эл. Механические колебания резонансного типа в редукторных электроприводах.
- •Построение переходной функции и лачх фазовой системы
- •Статика сау
- •Система г–д. Показатели регулирования.
- •Какие методы регулирования переменного напряжения используют в преобразователях переменного напряжения? Каким образом достигается увеличение коэффициента мощности в таких преобразователях?
- •Последовательная коррекция контура регулирования скорости с внутренним контуром регулирования момента в системе уп-д.
- •Математические условия устойчивости линейных систем.
- •Алгебраический критерий устойчивости Гурвица
- •Регулирование положения. Параболический регулятор положения.
- •Требования, предъявляемые к эп экскаваторов. Эп механизма подъёма экскаватора с магнитным усилителем.
- •Принцип аргумента. Частотный критерий устойчивости Михайлова.
- •Влияние u1; x1; r1; x2; f2 на вид механических характеристик ад
- •Каким целям служат преобразователь частоты (пч) со звеном постоянного тока и пч непосредственного преобразования с тиристорными ключами? в чём состоит отличие их в плане схемотехнического построения?
- •Электромеханические свойства ад.
- •Частотный критерий устойчивости Найквиста
- •Оптимальная структура экскаваторного электропривода. Режим к.З.
- •Обобщенный критерий Найквиста. Понятие о запасе устойчивости.
- •Система скалярного управления ад
- •Изобразить обобщённую регулировочную характеристику управляемого преобразователя. Определить критерий выбора угла отпирания в инверторном режиме .
- •Система трн–ад. Показатели регулирования
- •Автоматизация эп птм циклического действия. Точный останов.
- •Точная остановка эп.
- •Типовые желаемые лачх
- •Система полярного управления ад.
- •Привести диаграмму управления тиристором . Пояснить принцип её построения и выбора рабочей точки на нагрузочной прямой для обеспечения надёжного отпирания тиристорного ключа.
- •Логарифмический критерий устойчивости Найквиста
- •Система векторного управления ад. Достоинства и недостатки.
- •Последовательная коррекция
- •Динамика автоматизированных электроприводов птм. Определение необходимости регулирования пускового момента.
- •Последовательная опережающая и запаздывающая коррекция
- •Регулирование скорости ад в каскадных схемах. Электрический каскад.
- •Электрический каскад:
- •Изобразить одну из схем узла принудительной коммутации тиристора в цепи постоянного тока. Кратко пояснить принцип её работы.
- •Взаимосвязанное частотное регулирование скорости ад.
- •Комбинированная последовательная коррекция
- •Статические нагрузки механизмов центробежного типа. Механический способ регулирования производительности.
- •Оценки качества регулирования
- •Метод эквивалентных величин при выборе двигателей
- •Определить условия перехода от режима выпрямления к режиму инвертирования. Что является показателем потребления энергии сетью?
- •Электрический способ регулирования производительности механизмов центробежного типа.
- •Построение переходных характеристик.
- •Влияние u1; x1; r1; x2; f2 на вид механических характеристик ад
Математические условия устойчивости линейных систем.
Система называется устойчивой, если при отключении входного воздействия система приходит в прежнее установившееся состояние.
Если выходная величина, изменяющаяся по периодическому(колебательному) закону, стремится к бесконечности, то система называется неустойчивой.
–характеристическое уравнение.
Таким образом при ограничении ,не может стать причиной неустойчивости.
1)
2)
Выбор зазоров в зубчатых передачах.
Передаточные функции и частотные характеристики при различных соединениях звеньев (последовательное и параллельное).
Выбор зазоров в зубчатых передачах
Двухконцевые подъёмные лебёдки, механизмы перемещения, механизмы поворота экскаваторов имеют значительные инерционные массы. Зубчатые передачи таких механизмов нагружаются значительными динамическими нагрузками при разгоне и торможении, а также при определённых условиях. На динамические режимы таких приводов оказывают влияние следующие особенности редукторов:
Наличие зазоров: приведённый зазор к валу двигателя при изношенном зубчатом венце может составлять до 1,5 оборотов вала двигателя.
Неравномерность хода. Это вызвано 2-мя причинами:
— при переходе с зуба на зуб из-за наличия бокового зазора;
— не эвольвентный профиль зуба, вызывающий проскальзывание зубьев и снижающий кпд.
Рассмотрим механизм поворота краны или платформы.
Кинематическая схема:
J1 – момент инерции двигателя, тормоза, редуктора;
С – жесткость выходного вала двигателя;
–приведённый к валу двигателя зазор;
J2 – момент инерции поворотной платформы.
I этап:
В период выбора зазоров механическая связь между J1 и J2 отсутствует, и под действием М происходит разгон масс J1, если М=const, то движение равноускоренное:
(1)
Т.к. основные инерционные массы J2 неподвижны, то выбор зазора оканчивается ударом, т.е. вся кинетическая энергия вращающихся частей J1 превращается в энергию упругих колебаний и частично рассеивается в деформируемых массах J1 и J2. Если совместить начало отсчёта с временем t1 , при котором маховые массы соприкасаются, то система уравнений примет вид:
(2)
(3)
(4)
Пусть М и Мс постоянны. Решаем эту систему относительно М12 , для этого (2)*J2 и (3)*J1, дважды дифферинцируем (4):
(5)
Вычитаем из (2) (3) и в правую часть подставляем (5):
умножим на
Получим
(6)
–среднее ускорение системы.
(7)
Тогда: , где
(8)
Найдём ω1 из уравнения:
;
При наличии диссипативных сил уменьшается амплитуда и частота колебаний. Кривые свидетельствуют о том, что в идеальном случае и при наличии слабого демпфирования выбор зазора сопровождается многократным зазорообразованием(-ω, -М12).
(9)
(10)
На практике при выборе зазоров используют два способа:
Формирование закона во времени задающего сигнала.
В системе Г – Д за счёт инерционности обмотки возбуждения ограничение происходит естественным образом.
В системе ТП – Д:
Введение гибкой ООС по ЭДС в 3-х обмоточном генераторе.
При выборе зазоров iя мал, гибкая связь действует и ограничивает ЭДС в требуемой степени. После выбора зазоров ток якоря растёт за счёт большой присоединяющейся массы . Запирающий потенциал В2 прекращает действие ООС и далее ускорение идёт под действием полного момента.
Замечания:
1) Использование инерционных механизмов с J1/J2=10…20, ограничение момента с помощью жесткой ООС по току не эффективно, т.к. в период выбора зазоров даже при большом ускорении ток якоря мал и ООС действует не эффективно.
2) Процессы при выборе слабин канатов одноконцевых лебёдок аналогичен при выборе зазоров, но в таких малоинерционных механизмах использование систем ограничения момента(с целью уменьшения начального ускорения) даёт эффект, поэтому в ЭП АД с фазным ротором(механизмах подъёма, тяги) – для выбора зазора предусматривают 1 – 2 реостатные ступени с Мпуск=(0,4…0,6)Мн. Когда используется АД с короткозамкнутым ротором, то ограничение момента достигается введением Rдоб или уменьшения Uпит.
Передаточные функции и частотные характеристики при различных соединениях звеньев (последовательное и параллельное соединения звеньев)
Передаточные функции САР:
—последовательное соединение звеньев, передаточная функция имеет вид:
— параллельное соединение звеньев, передаточная функция имеет вид:
Логарифмические частотные характеристики последовательно соединённых звеньев:
-60дб/дек
-40дб/дек
-60дб/дек
-20дб/дек
1
0
ωс3
ωс1
ωс0
ωс2
Y
Логарифмические фазовые характеристики последовательно соединённых звеньев:
100
ω
-
10
0,1
1
Логарифмические частотные характеристики параллельно соединённых звеньев: при согласно-параллельном соединении звеньев результирующая ЛАЧХ будет идти по ЛАЧХ звена, которое лежит выше, с добавлением Lп. Фаза лежит по фазе того звена, ЛАЧХ которого лежит выше.
Пример:
Встречно–параллельное соединение звеньев:
—передаточная функция имеет вид: , при положительной обратной связи – знак «–», при отрицательной – «+».
Логарифмические частотные характеристики при встречно – параллельном соединённых звеньев:
Двухзонное регулирование скорости двигателей постоянного тока независимого возбуждения.
Определить условие совместного и согласованного управления тиристорными группами вентилей управляемого преобразователь. Объяснить причину появления уравнительного тока в тиристорном преобразователе и указать методы его ограничения.