3.2. Выбор исполнительного двигателя

Выбор двигателя начинают с расчета требуемой мощности, которая должна быть достаточной для обеспечения заданных скорости и ускорения объекта управления при заданной нагрузке.

Требуемая мощность, Вт:

где hр - КПД редуктора, hр = 0,72 .

По каталогу (прил.2) выбираем ближайший двигатель большей мощности Рн > Ртр и выписываем его паспортные данные:

Рн - номинальная мощность (Вт);

nн - номинальная скорость вращения (об/мин);

Uн - номинальное напряжение (В);

Iн - номинальный ток якоря (А);

Rд- сопротивление цепи обмотки якоря (Ом);

Jд - момент инерции якоря (кг.м2);

hд- КПД двигателя.

Затем последовательно определяем следующие величины:

номинальная угловая скорость двигателя wн -1) -

wн = pnн/30 ;

номинальный момент двигателя Мн (Н.м) -

Мн = 9,55Рн/nн ;

 

оптимальное передаточное число редуктора iр -

Jр = 1.10-4 кг.м2 - момент инерции редуктора.

35 PRINT "R(P)=K*(T1(1)*P+1)*(T1(2)*P+1)*...*(T1(N)*P+1)"

36 PRINT "Q(P)=(T2(1)*P+1)*(T2(2)*P+1)*...*(T2(N)*P+1)"

60 PRINT "Искомая дискретная передаточная функция имеет вид:"

70 PRINT "K(Z)=S(Z)/G(Z), где"

80 PRINT "S(Z)=S(0)+S(1)*Z+S(2)*Z^2+...+S(N)*Z^N"


90 PRINT G(Z)=G(0)+G(1)*Z+G(2)*Z^2+...+G(N)*Z^N+G(N+1)*
*Z^(N+1)"

100 DIM A(5), B(5), B1(5), S(5), S1(5), G(6), T1(5), T2(5)

102 FOR I = 0 TO 5

104 A(I) = 0: B(I) = 0: S(I) = 0: G(I) = 0

106 NEXT I

108 R = 1

110 PRINT "Введите порядок полинома Q(P) -N, N<=5"

120 PRINT "N="

130 INPUT N

131 PRINT "Задайте величину коэффициента F"

132 PRINT "F="

133 INPUT F

134 IF F = 1 GOTO 140

135 IF F = 2 GOTO 2060

136 GOTO 131

140 PRINT "Введите коэффициенты числителя В(0)...В(N)"

150 FOR I = 0 TO N

160 PRINT "B("; I; ")="

170 INPUT B(I)

180 NEXT I

190 PRINT "Введите коэффициенты знаменателя A(0)...A(N)"

200 FOR I = 0 TO N

210 PRINT "A("; I; ")="

220 INPUT A(I)

230 NEXT I

240 PRINT "Введите период квантования по времени Т"

250 PRINT "T="

260 INPUT T

270 V0 = B(0) * T ^ N: V1 = 2 * B(1) * T ^ (N - 1)

Приложение 3 Технические данные ЭМУ

Тип ЭМУ

Мощ-
ность
 ЭМУ

Мощн.

управ-
ления

Напря-
жение

Ток

якоря

Сопрот.

обмот-
ки
управл.

Постоянные
времени

Ту Ткз

кВт Вт В А Ом с с
ЭМУ-3А3 0,2 0,4 115 1,75 1000 0,005 0,018
ЭМУ-5А3 0,5 0,4 115 4,35 1000 0,01 0,033
ЭМУ-12А3 1,0 0,4 115 8,7 2200 0,015 0,06
ЭМУ-25А3 2,0 0,4 230 9,1 1500 0,02 0,1
ЭМУ-50А3 4,0 0,5 230 17,4 2200 0,03 0,17
ЭМУ-70А3 6,0 0,5 230 26 1500 0,04 0,22
ЭМУ-100А3 8,5 0,5 230 37 1000 0,06 0,28

Приложение 4

Программа расчета коэффициентов дискретной передаточной функции по коэффициентам непрерывной передаточной функции

10 REM Определение дискретной передаточной функции по непрерывной

11 REM Используется билинейное преобразование

12 REM P=2*(Z-1)/(T*(Z+1))

20 PRINT "Исходная передаточная функция должна быть представлена в виде"

30 PRINT "K(P)=R(P)/Q(P), возможны две формы представления"

31 PRINT "Форма 1 - F=1:"

32 PRINT "R(P)=B(0)+B(1)*P+B(2)*P^2+...+B(N)*P^N"

33 PRINT "Q(P)=A(0)+A(1)*P+A(2)*P^2+...+A(N)*P^N"

34 PRINT "Форма 2 - F=2:"

Определяем требуемый момент на валу двигателя:

Выбранный двигатель нужно проверить, удовлетворяет ли он по моменту и скорости в соответствии со следующими условиями:

Мтрн £ l ;  wo max iр / wн £ a ;

где l - коэффициент допустимой перегрузки двигателя по моменту (для двигателя постоянного тока l = 10 ); a - коэффициент допустимого кратковременного увеличения скорости двигателя сверх номинальной, обычно a = 1,2 - 1,5.

Пример. Выбрать исполнительный двигатель следящей системы, если согласно техническому заданию: Jо= 100 кг.м2;
Мос= 120 Нм; wоmax= 0,7 с-1; eomax= 0,44 с-2 ; hр = 0,72.

Требуемая мощность двигателя

Ртр = 2(120 + 100. 0,44). 0,7 /0,72 = 319 Вт .

Выбираем двигатель типа МИ-22 (прил.2) со следующими параметрами: Рн = 370 Вт; Uн = 110 В; nн = 3000 об/мин;
Jд = 0,004 кг.м2.

Зададимся моментом инерции редуктора, приведенного к валу двигателя Jр=1.10-4 кг.м2, найдем передаточное число редуктора

Требуемый момент

Номинальный момент выбранного двигателя равен:

Проведем проверку двигателя:
по моменту - 1,28/1,18< 10 ;

по скорости - 0,7.355/314 = 0,79 < 1,5 .

В результате проверок двигателя по моменту и скорости видно, что он не перегружен. Следовательно, двигатель МИ-22 выбран правильно.

3.3. Выбор усилителя мощности

В качестве усилителя мощности используем ЭМУ с поперечным полем. При выборе усилителя необходимо соблюдать следующие условия.

1. Номинальная мощность усилителя должна удовлетворять неравенству

Рун ³ Рн / hд ,

где hд - КПД двигателя.

2. Номинальное напряжение усилителя должно быть не меньше номинального напряжения исполнительного двигателя.

3. Номинальный ток усилителя должен быть не меньше, чем номинальный ток двигателя.

Учитывая указанные условия выбираем тип ЭМУ (см. прил. 3).


1

2 3 4 5 6 7 8
МИ-32 0,76 2500 110 8,2 0,368 80 0,0132
0,45 1500 110 5,0 0,975 75 0,0132
0,37 1000 110 4,2 2,21 73 0,0132
0,76 2500 220 4,1 1,36 80 0,0132
0,37 1000 220 2,1 8,37 73 0,0132
МИ-41 1,6 2500 110 19,5 0,249 73 0,035
1,1 1500 110 13,0 0,67 74 0,035
0,76 1000 110 9,0 1,3 72 0,035
1,6 2500 220 9,5 0,93 73 0,035
1,1 1500 220 6,4 2,63 75 0,035
0,76 1000 220 4,5 5,32 72 0,035
МИ-42 3,2 2500 110 36,3 0,1 78 0,065
1,6 1500 110 18,2 0,32 78 0,065
1,1 1000 110 12,6 0,75 75 0,065
3,2 2500 220 18,0 0,376 79 0,065
1,6 1500 220 9,1 1,28 78 0,065
1,1 1600 220 6,3 2,95 75 0,065
Ми-51 5,5 2500 220 27,2 0,164 82 0,125
3,2 1500 220 17,1 0,46 82 0,125
1,6 1000 220 8,7 1,1 79 0,125
МИ-52 7,0 2500 220 37,0 0,088 84 0,15
4,5 1500 220 23,3 0,26 85 0,15
2,5 1000 220 13,1 0,569 82 0,15

Приложение 2

Технические данные двигателей серии МИ

Тип

двига-

теля

Мощ-

ность

Ско-

рость

вращ.

Напря-

жение

Ток

якоря

Сопрот

цепи

якоря

КПД

Момент

инерц.

Рн,

кВт

nн,

об/мин

Uн,

В

Iн,

А

Rд,

Ом

hд,

%

Jд,

кгм2

1 2 3 4 5 6 7 8
МИ-11 0,12 3000 60 2,87 0,46 62 0,0015
0,1 2000 60 2,27 0,94 63 0,0015
0,12 3000 100 1,53 1,48 62 0,0015
0,1 2000 110 1,22 3,60 63 0,0015
МИ-12 0,2 3000 60 4,57 0,23 66 0,002
0,12 2000 60 2,72 0,52 64 0,002
0,2 3000 110 2,46 0,765 66 0,002
0,12 2000 110 1,46 1,74 64 0,002
МИ-21 0,25 3000 60 5,6 0,284 67 0,0035
0,2 2000 60 4,3 0,645 68 0,0035
0,25 3000 110 3,05 0,945 67 0,0035
0,2 2000 110 2,33 2,20 68 0,0035
МИ-22 0,37 3000 60 8,2 0,195 71 0,04
0,25 2000 60 5,5 0,360 75 0,004
0,12 1000 60 2,6 1,44 64 0,004
0,37 3000 110 4,4 0,546 72 0,004
0,25 2000 110 2,9 1,29 70 0,004
0,12 1000 110 1,4 4,58 64 0,004
МИ-31 0,45 3000 60 10,3 0,204 68 0,009
0,37 2000 60 8,2 0,405 70 0,009
0,45 3000 110 5,6 0,585 68 0,009
0,2 1000 60 4,4 1,32 66 0,009
0,37 2000 110 4,4 1,16 70 0,009
0,2 1000 110 2,4 3,9 66 0,009

3.4. Составление передаточных функций
элементов следящей системы


Информация о работе «Проектирование цифровой следящей системы»
Раздел: Радиоэлектроника
Количество знаков с пробелами: 33627
Количество таблиц: 6
Количество изображений: 3

Похожие работы

Скачать
17285
0
4

... универсальный вольтметр В7-25. Он имеет диапазон измеряемых  от 1 мкВ до 100 В, основную погрешность , , подавление помех на 70 дБ. Цифровые вольтметры переменного тока Как мы уже отмечали ранее, ЦВ встречаются в пределах каждого вида вольтметров, в том числе и предназначенных для измерения напряжений переменного и импульсного токов, видов ВЗ, В4 и В7. Таким образом, входной величиной АЦП в ...

Скачать
9089
1
5

... звенья, у которых Н(0) = 1, показателем колебательности является абсолютный максимум АЧХ (рис.2): . Рекомендуемые значения показателя колебательности - 1,1…1.5. Анализ установившейся (динамической) ошибки Оценка показателей качества следящей системы производится при следующих типовых воздействиях:  - линейное;  - квадратичное;  - полиномиальное. Линейное воздействие имеет место, в ...

Скачать
94678
15
24

... 2.  Тип элементов, входящих в изделие и количество элементов данного типа; 3.  Величины интенсивности отказов элементов , входящих в изделие. Все элементы схемы ячейки 3 БУ привода горизонтального канала наведения и стабилизации ОЭС сведены в табл. 13.1. Среднее время безотказной работы блока можно рассчитать по формуле: (13.5) где L - интенсивность отказов БУ следящего привода. ...

Скачать
46364
3
24

... ТРЕБОВАНИЙ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ПРОЕКТИРОВАНИЯ 1.1 Расчеты основных параметров электромеханической системы привода В данном курсовом проекте разрабатывается привод подач токарного станка. Для перемещения по координате предусмотрен свой привод. Поэтому разработку производим для одного контура управления. Применение ЦСУ позволяет значительно повысить точность и качество обработки, упростить ...

0 комментариев


Наверх