Виды математического обеспечения САПР ЭП

Виды математического обеспечения САПР ЭП:

1. математические модели элементов электропривода;

2. математические модели систем электропривода;

3. методы выполнения проектных операций и процедур по синтезу и анализу (моделированию) элементов и систем электропривода;

Алгоритмы выполнения проектных операций и процедур по синтезу и анализу (моделированию) элементов и систем электропривода.

Формы представления математических моделей:

1. форма уравнений состояния;

2. форма структурных схем;

Форма передаточной функции.

Функциональная схема системы электропривода

Рис. 1. Функциональная схема системы электропривода

РМ - рабочая машина;

ПУ – передаточное устройство;

М – электродвигатель;

(РМ+ПУ+М)=МЧ – механическая часть системы ЭП;

СП - силовой преобразователь.

РТ – регулятор тока;

РС – регулятор скорости;

РП – регулятор положения;

ДТ – датчик тока;

ДС – датчик скорости;

ДП – датчик положения.

ГЛАВА 7. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ МЕХАНИЧЕСКОЙ ЧАСТИ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОПРИВОДА

Понятие о механической части систем электропривода

Механическая часть (МЧ) системы электропривода – это совокупность рабочей машины, передаточного устройства и вращающейся части электродвигателя.

Рис. 1. Механическая часть системы электропривода

Типы механической части систем электропривода (СЭП):

1. Одномассовая механическая часть СЭП с постоянным моментом инерции и активным моментом нагрузки;

2. Одномассовая механическая часть СЭП с постоянным моментом инерции и активным моментом нагрузки;

3. Одномассовая механическая часть СЭП с переменным моментом инерции;

4. Многомассовая механическая часть СЭП;

5. Механическая часть взаимосвязанного ЭП.

Математическая модель одномассовой механической части СЭП с постоянным моментом инерции

Проведем анализ основного уравнения движения электропривода.

(1)

где М – момент электрического двигателя (ЭД);

Мс – момент нагрузки;

J=const – приведенный к валу ЭД момент инерции электропривода (ЭП);

- угловая скорость.

(2)

Мдин - динамический момент.

Рассмотрим три варианта при анализе основного уравнения движения электропривода.

1.М = Мс; Мдин=0; .

Если производная скорости равна нулю, то это означает, что

=Const, т.е. имеет место равномерное движение механической части СЭП.

2. М>Мс; М дин>0;

Если производная скорости больше нуля, то это означает, что увеличивается, т.е. имеет место ускоренное движение механической части СЭП.

3. М<Мс; М дин<0;

Если производная скорости меньше нуля, то это означает, что уменьшается, т.е. имеет место заторможенное движение механической части СЭП.

Математическая модель одномассовой механической части СЭП с переменным моментом инерции

Основное уравнение движения электропривода для переменного момента инерции J=var.

,

где М – момент ЭД;

Мс – момент нагрузки;

J=var - момент инерции (переменный момент инерции);

- угловая скорость.