Заданные параметры следящего электропривода

Задание

Цель работы: В соответствии с заданной кинематической схемой механизма спроектировать следящий электропривод с двигателем постоянного тока независимого возбуждения.

Вопросы задания

1. Введение: назначение следящего электропривода и предъявляемые к нему требования.

2. Расчет мощности и выбор электродвигателя.

3. Выбор передаточного числа редуктора и звеньев кинематической цепи.

4. Приведение силы, момента нагрузки и моментов инерции к валу электродвигателя.

5. Разработка схемы силовой части преобразователя, выбор силовых тиристоров или транзисторов.

6. Составление структурной схемы следящей системы, расчет параметров звена "преобразователь-двигатель".

7. Расчет параметров регуляторов на основе оптимальных настроек регулируемого привода.

8. Моделирование переходных процессов в системе при отработке ступенчатого входного воздействия (по углу или линейному перемещению).

9. Построение статических и частотных характеристик САУ.

10. Заключение.

Объем графической части (обязательные рисунки)

1. Принципиальная схема силовой части преобразователя и двигателя.

2. Временная диаграмма работы преобразователя.

3. Структурные схемы САУ.

4. Логарифмические частотные характеристики контура положения

(анализ устойчивости по ЛАЧХ).

5. Графики переходных процессов: Dx(t) или Dj (t); Dw (t); DI_я(t).

Все рисунки выполняются на обычной бумаге или миллиметровке.

Варианты задания

1. Кинематическая схема механизма:

– для нечетных номеров – механизм поступательного движения (рис. 1.1, а);

– для четных номеров – механизм вращательного движения (рис. 1.1, б).

2. Расчетная нагрузочная диаграмма:

– для нечетных номеров – график статической силы F_с (t) (рис. 1.1, в);

– для четных номеров – график статического момента M_с (t) (рис. 1.1, г).

Нагрузка приложена к выходному звену кинематической цепи – к рабочему столу или вращающейся массе. Диаграммы заданы для скоростей v, n (табл. 1.1):

v = 0,2v_max, n = 0,2n_max.

а)	б)
в)	г)
Рис. 1.1. Кинематические схемы и нагрузочные диаграммы механизмов:
а, в – для нечетных вариантов;	б, г – для четных вариантов

Нагрузочные диаграммы заданы для относительных значений величин:

где – максимальные значения силы и момента, указанные в табл. 1.1, T_ц – время цикла.

3. Вид силового преобразователя U (рис. 1.2, табл. 1.1):

	а) реверсивный тиристорный преобразователь (ТП) с совместным управлением групп вентилей; б) реверсивный ТП с раздельным управлением групп вентилей; в) транзисторный широтно-импульсный преобра-зователь (ШИП) с симметричной коммутацией;
Рис. 1.2. Схема включения преобразователя U	г) транзисторный ШИП с поочередной коммутацией.

4. Датчик обратной связи по положению – любой (указать тип и привести его краткую характеристику).

5. Тип двигателя – постоянного тока, серий ДК, ДПР и другие.

Таблица 1.1

Заданные параметры следящего электропривода