Выбор исполнительного двигателя.

В данной курсовой работе осуществляется анализ следящих систем и синтез корректирующего устройства и параллельно встречного корректирующего звена.

Следящая система является устройством автоматического управления, предназначенным для воспроизведения параметра регулирования, изменяющегося по заранее неизвестному закону. Воспроизведение параметра регулирования может осуществляться различными способами с разной степенью точности.

Следящая система автоматически воспроизводит заданное перемещение или заданный параметр, как правило, без механической связи между задающим и исполнительным элементами.

Следящая система является замкнутой системой автоматического управления.

Следящая система строится на принципе усиления управляющего сигнала по мощности, что связывает её с усилителем ОС и системами автоматического регулирования.

Основным требованием, предъявляемым к следящим системам, является минимум погрешности E(t), определяемой как разность между заранее неизвестным законом x(t) и управляемой величиной y(t).Обычно следящая система представляет собой замкнутую систему управления по отклонению.

1 Техническое задание

 

Функциональная схема следящей системы постоянного тока

Функциональная схема следящей системы постоянного тока представлена на рисунке 1.1

Рисунок 1.1 - Схема функциональная следящей системы постоянного тока.

На рисунке 1.1 изображены:

Изм. У – измерительное устройство (сельсинная пара, работающая в трансформаторном режиме);

ПР – преобразователь рассогласования ε(t) в U_изм. (t) на выходе;

ФД – фазочувствительный детектор;

У – усилитель по мощности и напряжению;

ЭМУ - электромашинный усилитель;

ИД – исполнительный двигатель постоянного тока;

Ред. – редуктор;

ОУ – объект управления;

М_н – момент сопротивления нагрузки (ОУ);

I_н – момент инерции нагрузки (ОУ);

x(t) – задающее воздействие (сигнал);

y(t) – управляемый сигнал (выходной сигнал);

ε(t) – величина рассогласования (ошибки) следящей системы;

U_изм. (t) – напряжение на выходе измерительного устройства;

U_фд.(t) – выходное напряжение фазового детектора;

U_у(t) – выходное напряжение усилителя;

β_дв(t) – угол поворота якоря исполнительного двигателя.

Требования к качеству системы

Требования к качеству системы представлены в таблице 1.1.

 

Таблица 1.1 - Требования к качеству системы

Перерегулирование s,%	Время регулирования tрег,сек	Допустимая статическая ошибка Ест,рад	Допустимая кинетическая ошибка Екин,рад
	2,1	0,015	0,03

 

Исходные данные для проектирования

Исходные данные для проектирования представлены в таблице 1.2.

 

Таблица 1.2 - Исходные данные

Мн, Нм	Jн, Нмс2	wн,1/с	ан,1/с2
		1,2	0,6

 

Измерительное устройство – сельсинная пара с частотой питания

50 Гц. Рабочая температура ИД 75^°С.

МЕТОДИКА И РАСЧЕТ

2 Выбор элементов основного контура

 

Выбор исполнительного двигателя.

Выбор осуществляется по величине требуемой мощности двигателя, которая определяется по формуле:

где (1,25 2,5) – коэффициент, учитывающий мощность, затраченную двигателем на себя;

М_н – момент сопротивления вала системы нагрузки, Н×м;

J_н – момент инерции вала системы нагрузки, Н×м×с²;

а_н – максимальное ускорение вращения вала системы нагрузки, рад/с²;

w_н – максимальная угловая частота вращения вала системы нагрузки, рад/с.

Из полученного диапазона мощностей по справочным данным 1.3 выбираем двигатель постоянного тока МИ–32, технические характеристики которого приводим в таблице 2.1.

 

Таблица 2.1 - Технические данные двигателя МИ – 32

Uном, В			Iяном, А	h, %
			8,2		0,585

 

Так как рабочая температура двигателя - 75⁰С, то пересчитаем , с учетом данного условия:

,

где и - сопротивления якоря двигателя при температурах 75^°С и 20^°С, Ом.