курсач ЭП

ψ1 U1 i1 R1 dt;

2 L2 ψ1 L1 i1 ;

L12

	M	3	i1y 1x i1x 1y ;
		2
	0			2	R'	M
				3	p 2 .
					2
					П	2

Из-за использования операции интегрирования при вычислении 1 сис-

тема весьма чувствительна к значению активного сопротивления R1 и низко-

частотного дрейфа интегратора.

Проблема, связанная с изменением R1 решается его корректировкой в зависимости от температуры с применением тепловой модели АД.

Уменьшение дрейфа интегратора достигается за счет применения фильтра высоких частот с передаточной функцией

	WФ		Т	ф	р		.
			Тф	р 1

Недостатком такого решения является низкая точность определения 1

на низких частотах. Поэтому для обеспечения работоспособности системы на низких частотах, потокосцепление статора заменяют его задающей величиной.

Модель двигателя является важнейшим элементом системы DTC, ее точность определяет выходные параметры электропривода. Идентичность параметров АД и модели устанавливается в результате использования, перед вводом электропривода в промышленную эксплуатацию, специальных иден-

тификационных режимов. Основными параметрами идентифицируемыми в этих режимах являются индуктивность статора L1 и контура намагничивания

L12, сопротивление статора R1 и учет насыщения магнитной цепи.

Используя технические характеристики ряда электроприводов третьего поколения ACS 600 [9] фирмы ABB, приведем сравнительные характеристи-

ки электроприводов с различными типами систем управления (табл. 6.3).

131

						Таблица 6.3
Сравнительные характеристики систем управления
	Скалярное		Векторное
	управление		управление с	DTC		DTC
Тип системы	U		подчиненным
		1 f1 const		(c датчиком		(без датчика
управления			регулированием
	(без датчика		(с датчиком ско-	скорости)		скорости)
	скорости)		рости и ШИМ)
Время реакции, мс		150	10–20	1–2		1–2
Статическая точ-		±(1÷3)	±0,01	±0,01		±(0,1 – 0,5)
ность, %
Динамическая точ-		3	0,3	0,1		0,4
ность, %

На основании анализа можно сделать вывод, что принцип прямого управления моментом DTC обеспечивает высокое качество управления даже без использования датчика скорости.

132

Приложения

1. Кинематические схемы, тахограммы работы и технические данные механизмов технологических установок, проектируемых электроприводов

Механизм подъемной лебедки

а)

б)

Рис. П1.1. Кинетическая схема (а)

и тахограмма работы механизма подъемной лебедки (б)

133

Таблица П1.1

Исходные технические данные механизма подъемной лебедки

Параметр		Един.					Варианты задания
		измер.
			0		1	2	3	4	5	6	7	8	9
1		2	3		4	5	6	7	8	9	10	11	12
J	Т	кг м2	0,002		0,004	0,005	0,026	0,07	0,06	0,1	0,2	0,14	0,18
J	M	кг м2	0,004		0,006	0,008	0,052	0,12	0,01	0,18	0,3	0,2	0,22
J	1	кг м2	0,001		0,002	0,004	0,01	0,06	0,07	0,08	0,09	0,06	0,08
J	2	кг м2	0,002		0,004	0,01	0,024	0,08	0,08	0,1	0,1	0,08	0,1
J 3		кг м2	0,0015		0,0025	0,006	0,015	0,07	0,09	0,09	0,1	0,07	0,09
J	4	кг м2	0,003		0,006	0,013	0,03	0,15	0,12	0,12	0,12	0,1	0,13
Jб		кг м2	2,2		2,8	3,0	3,5	3,8	4,0	4,5	4,8	4,5	4,6
Д б		м	0,5		0,5	0,6	0,6	0,8	0,8	0,7	0,7	0,5	0,5
Z1		–	15		15	20	20	10	10	15	15	20	20
Z2		–	84		84	120	120	64	64	90	90	100	100
Z3		–	10		10	18	18	10	10	12	12	12	12
Z4		–	56		56	108	108	64	64	72	72	60	60
CM		Н м 10	4		5	7	4	4	6	10	10	2	15
			4
CK		Н / м 108			4	5	3	2	4	6	6	1	1,2
			3
mГ		кг 103	0,15		0,3	0,5	1,0	1,5	1,75	2,0	2,5	2,75	3,0
тПК К тГ		–	0,2		0,2	0,3	0,3	0,35	0,35	0,2	0,2	0,3	0,3
		–	0,85		0,87	0,85	0,8	0,85	0,86	0,85	0,86	0,87	0,88
Vуст		м/с	0,8		1,2	1,25	2,5	0,75	1,25	1,0	2,8	1,4	1,0
h		м	8		10	15	15	10	15	15	20	15	10
tП=tТ		с	0,1		0,1	0,15	0,15	0,2	0,2	0,2	0,2	0,15	0,15
t01=t02=t03=t04		с	2		2	3	3	2	3	3	4	3	2
3		рад				Зазор, приведенный к валу двигателя
n		об/мин	966		1449	1433	2866	734	1224	982	2751	1337	955
P		кВт	1,4		4,13	7,35	31,25	13,2	25,4	23	81,4	44,2	34

3 – задается преподавателем.

134

Механизм поворотного круга

а)

б)

Рис. П1.2. Кинематическая схема (а)

и тахограмма работы механизма поворотного круга (б)

135

Таблица П1.2

Исходные технические данные механизма поворотного круга

Параметр		Един.				Варианты задания
		измер.
			0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
1		2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
JM JТ		кг м2	0,003	0,004	0,003	0,004	0,06	0,008	0,01	0,012	0,01	0,1
J1		кг м2	0,002	0,003	0,0015	0,002	0,02	0,004	0,05	0,006	0,005	0,05
J 2		кг м2	0,01	0,02	0,015	0,01	0,1	0,02	0,12	0,15	0,14	0,5
J 3		кг м2	10	15	12	13	20	15	25	26	25	30
Cм		Н м 104	5	6	4	3	6	8	10	7	6	8
Cкп		Н м 106	4	5	6	7	9	8	7	6	5	4
d1		м	0,1	0,1	0,15	0,15	0,2	0,2	0,25	0,25	0,3	0,3
d2		м	0,5	0,5	0,75	0,75	1,0	1,0	1,25	1,25	1,5	1,5
Z1		–	21	21	25	25	24	24	20	20	25	25
Z2		–	210	210	250	250	192	192	160	160	250	250
		–	0,8	0,8	0,85	0,85	0,87	0,87	0,88	0,88	0,9	0,9
	мех	с-1	1,5	2,0	3,0	6,0	1,85	2,5	2,5	3,75	3,0	6,0
Мс		Н м	400	500	550	600	1000	1000	1500	1500	1500	2000
		гр	360	720	800	1080	400	720	720	1080	1000	2100
tП=tТ		с	0,2	0,2	0,25	0,2	0,25	0,2	0,25	0,15	0,15	0,2
t01=t02		с	1,5	2,0	2,5	3	1,5	2,0	2,0	2,5	2,5	4
М с.о К М с		Н м	0,7	0,7	0,8	0,8	0,75	0,6	0,65	0,7	0,7	0,75
3		рад			Зазор, приведенный к валу двигателя

3 – задается преподавателем.

136

Механизм подачи

а)

б)

Рис. П1.3. Кинематическая схема (а) и тахограмма работы механизма подачи (б)

137

Таблица П1.3

Исходные технические данные механизма подачи станка

Параметр		Един.				Варианты задания
		измер.
			0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
1		2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
JМ 1 JТ		кг м2	0,002	0,004	0,006	0,002	0,003	0,006	0,002	0,004	0,005	0,006
J1		кг м2	0,001	0,002	0,002	0,001	0,0015	0,0025	0,001	0,002	0,0025	0,003
J 2		кг м2	0,003	0,0025	0,005	0,002	0,003	0,0045	0,0025	0,008	0,007	0,009
J 3		кг м2	0,002	0,002	0,003	0,0015	0,002	0,003	0,002	0,006	0,005	0,007
J 4		кг м2	0,008	0,01	0,001	0,005	0,008	0,01	0,009	0,02	0,015	0,03
J М 2		кг м2	0,02	0,025		0,015	0,02	0,03	0,025	0,05	0,045	0,06
m		кг	350	350	400	150	80	250	300	50	250	300
CM1		Н м 104	5	6	4	10	8	6	7	5	4	6
CM2		Н м 105	15	12	13	18	16	15	16	11	10	13
Z1		–	11	13	15	17	15	21	19	17	15	21
Z2		–	44	39	55	59	53	83	65	51	53	63
Z3		–	19	21	21	23	25	21	23	21	19	23
Z4		–	39	43	47	69	59	53	69	58	53	71
t		м	0,01	0,015	0,02	0,02	0,02	0,02	0,025	0,03	0,03	0,03
пер		–	0,85	0,85	0,87	0,9	0,91	0,9	0,85	0,92	0,83	0,84
V		м/с	0,01	0,01	0,01	0,015	0,02	0,025	0,03	0,03	0,025	0,04
FП		Н 103	22	22,5	30	17	10	35	32,5	7,5	18	22,5
К Vох /VП		–	2,5	2,5	3	3	3,5	3,5	3	3	2,5	2,5
tп.п = tт.п		с	0,2	0,2	0,25	0,25	0,2	0,2	0,4	0,4	0,2	0,2
tп.ох = tт.ох		с	0,5	0,5	0,75	0,75	0,7	0,7	1,2	1,2	0,5	0,5
l		м	0,2	0,2	0,25	0,25	0,3	0,3	0,35	0,35	0,4	0,4
3		рад			Зазор, приведенный к валу двигателя
3	– задается преподавателем.

138

а)

б)

Рис. П1.4. Кинематическая схема (а)

и тахограмма работы (б) механизма поворота

139

Таблица П1.4

Исходные технические данные механизма поворота

Параметр	Един.				Варианты задания
	измер.
		0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
JM JТ	кг м2	0,002	0,004	0,006	0,008	0,016	0,022	0,03	0,002	0,004	0,006
J1	кг м2	0,001	0,002	0,003	0,004	0,007	0,01	0,012	0,001	0,002	0,0025
J 2	кг м2	0,004	0,007	0,01	0,015	0,03	0,04	0,06	0,006	0,007	0,01
J 3	кг м2	0,006	0,015	0,02	0,03	0,01	0,016	0,02	0,025	0,01	0,012
J 4	кг м2	0,01	0,02	0,06	0,09	0,03	0,033	0,042	0,05	0,03	0,04
J 5	кг м2	0,015	0,04	0,1	0,12	0,15	0,17	0,18	0,2	0,1	0,12
J ПЛ	кг м2	360	200	400	600	500	450	800	300	400	450
CM	Н м 104	4	5	6	6	10	10	0	5	6	7
CЗШ	Н м 105	10	10	12	15	20	30	40	10	12	15
Z1	–	13	15	12	19	21	17	15	13	11	9
Z2	–	44	41	35	59	63	41	50	37	30	19
Z3	–	11	9	13	13	15	17	15	11	13	17
Z4	–	29	23	37	39	72	47	53	56	45	62
Z5	–	11	9	9	8	19	13	19	21	15	17
ZПЛ	–	75	55	65	63	81	79	101	113	99	111
nПЛ	об/мин	40	30	16	10	40	30	15	9	12	28
Мс	Н м	300	400	750	1100	1400	1300	2800	250	600	650
пер	–	0,85	0,85	0,84	0,83	0,82	0,8	0,82	0,85	0,84	0,85
tП=tТ	с	0,2	0,2	0,2	0,25	0,4	0,3	0,4	0,2	0,2	0,25
t01’=t02	с	2	2	2,5	2,5	3,0	3,0	3,0	2	2	2
пов	гр	360	360	360	360	360	360	360	360	360	360
М с.о К М с	Н м	0,55	0,6	0,6	0,65	0,65	0,7	0,7	0,65	0,65	0,6
3	рад			Зазор, приведенный к валу двигателя

3 – задается преподавателем.

140