- •Методичні вказівки
- •Для студентів спеціальності 7.092203 “Електромеханічні системи автоматизації та електропривод” денної та заочної форм навчання
- •1. Синтез цифрової частини позиційної слідкучої системи з цифровим програмним керуванням
- •1.1. Проектування цифрової частини
- •1.2. Вибір типу датчика положення.
- •1.3 Вибір структури зрівняльного пристрою.
- •1.4. Побудова перетворювача цифра-аналог (цап)
- •2.Проектування аналогової частини позиційної слідкуючої системи.
- •2.1. Навантаження приводу псспк
- •2.2. Вибір виконавчого двигуна та редуктора
- •2.3 Вибір підсилюючих та корегуючих елементів псспк
- •3. Розрахунок елементів та основних параметрів позиційної слідкуючої системи з цифровим програмним керуванням
- •3.1. Завдання на проект.
- •3.2. Попередній вибір двигуна і типу підсилювача потужності
- •Вибір двигунів і розрахунок редуктора
- •3.3.1. Вибір двигуна постійного струму і розрахунок редуктора
- •Вибір двофазного асинхронного двигуна і розрахунок редуктора
- •Розрахунок редуктора
- •Розрахунок підсилювача потужності псс
- •3.4.1. Розрахунок трифазного реверсивного тиристорного перетворювача
- •3.4.2. Розрахунок реверсивного мостового підсилювача з транзисторами в ключовому режимі
- •3.4.3. Розрахунок двотактного транзисторного підсилювача потужності з навантаженням на змінному струмі
- •3.5. Проектування та розрахунок цифрової частини псс
- •Алгоритм розрахунку Генератор імпульсів та подільник частоти
- •3.6.Розрахунок параметрів нестабілізованих псс
- •Розрахунок параметрів нестабілізованої слідкуючої системи з двигуном постійного струму в лінійному наближенні
- •Розрахунок параметрів нестабілізованої слідкуючої системи з асинхронним двофазним двигуном у лінійному наближенні
- •3.7. Розрахунок параметрів псс, стабілізованих жорсткими зворотними зв’язками (ж33)
- •Розрахунок параметрів псс з двигуном постійного струму, яка стабілізована жз3.
- •Розрахунок параметрів псс з асинхронним двофазним двигуном, стабілізованим жзз.
- •3.8. Розрахунок попереднього підсилювача псс
- •3.8.1. Попередній підсилювач псс з двигуном постійного струму
- •3.8.2. Попередній підсилювач псс з двофазним асинхронним двигуном
- •4. Банк даних для виконання проектування та розрахунку псспк б1. Банк електродвигунів б1.А. Банк двигунів постійного струму
- •Б1.Б. Банк двофазних асинхронних двигунів серії ем-м
- •Б2. Банк спеціальних електричних машин б2.А. Тахогенератор постійного струму сл-м (з постійними магнітами)
- •Б2.Б. Асинхронний тахогенератор тг-5а
- •Б2.В. Безконтактний індукційний фазообертач (обертовий трансформатор) биф-112
- •Б3. Банк напівпровідникових приладів
- •Б5. Банк аналогових інтегральних мікросхем
- •Список літератури
2.Проектування аналогової частини позиційної слідкуючої системи.
2.1. Навантаження приводу псспк
Основними параметрами, що характеризують кінематичну ланку ПССПК і впливають на вибір потужності виконавчого двигуна, підсилювача потужності, розрахунок стійкості та швидкодії слідкуючої системи, є момент інерції Jін рухомих частин кінематичної ланки на вихідному валу редуктора двигуна та залежність моменту опору переміщенню від швидкості переміщення ( моментна характеристика). Точності характеристики визначаються похибкою виходу в задану точку, величинами люфтів (зазорів) між елементами кінематичної ланки і залежать від конструктивно-механічних параметрів ( матеріалів деталей, технології їх виготовлення та ін).
а) Визначення моменту інерції навантаження
Як відомо, момент інерції легко визначається розрахунковим шляхом, коли відомі сумарні моменти інерції Jд елементів кінематичної ланки, що обертаються з швидкістю ротора двигуна; сумарний момент інерції Jp елементів, що обертаються з швидкістю вихідного валу редуктора; маса m елементів, що рухаються з лінійною швидкістю. Тоді Jін=JΣд+JΣр/i2+mr2 (2.1)
де i - передаточне число редуктора; r - радіус приведення кінематичної схеми перетворення обертального руху в поступальний.
Отже, розрахунок моменту інерції виконується для конкретної конструкції механічної частини ПСС.
б) Визначення моментної характеристики навантаження.
У першому наближенні без урахування складової в’язкого (швидкісного) тертя та “прилипан-ня” рівняння моменту опору визначається сухим тертям і має вигляд
МВС =МСО sign V (2.2)
де
МСО - величина моменту опору, яка не залежить від швидкості.
Урахування того факту , що тертя спокою більше за тертя руху (явище “прилипання”), виражається рівнянням
Мс=Мsign V (2.3)
де
(2.4 )
Відмінність тертя спокою від тертя руху (Мсо<Мтер) призводить, при певних умовах, до виникнення автоколивань і неплавності руху робочого органу при малих швидкостях.
При подальшому уточненні моменту опору необхідно врахувати швидкісну складову тертя. Тоді, для в’язкого тертя
Мв= вdφ/dt=в (2.5)
де в - коефіцієнт в’язкого тертя.
Нарешті, при виборі математичної моделі моменту опору підбирають відповідну емпіричну формулу, яка апроксимує моментну характеристику навантаження Мс=f(). Слід зауважити, що моментна характеристика досить нестабільна: на неї сильний вплив мають умови змащування, стан поверхонь, що труться, температура та інше. Тому врахування особливостей цієї хара-ктеристики носить скоріше якісний , аніж кількісний характер.
Наступною важливою особливістю кінематичної ланки ПСС є наявність люфтів та зазорів між окремими елементами. Кінематичну ланку ПССПК слід проектувати так, щоб по можливості виключити або суттєво зменшити зазори і люфти в передачах, які можуть бути причиною виникнення автоколивань у ПСС.
Кінематична ланка не є абсолютно жорстким елементом: у процесі роботи виникають скручування валів та пружна деформація в з’єднувальних муфтах і елементах редуктора. Тому кінематичну ланку слід вважати динамічною ланкою з передавальною функцією в першому наближенні
Wк.л.(р) = kк.л./(T2к.л. р2 +2 к.л.Tк.л. р+1) (2.6)
де kк.л.-визначається коефіцієнтом передачі редуктора, що входить у кінематичну ланку, а пара-метри Тк.л. і к.л. залежать від конструктивних характеристик елементів кінематичної ланки.
Однак, на практиці виявляється, що в малопотужних ПССПК внаслідок малих величин обертових моментів, що передаються у навантаження від виконавчого двигуна, і досить високої жорсткості передач інерційність кінематичної ланки досить мала.