ИЗСЛЕДВАНЕ ДИНАМИЧНИТЕ ПАРАМЕТРИ НА ЕЛЕКТРОЗАДВИЖВАНЕ

<<назад съдържание® напред>>

Лабораторно упражнение № 16

динамични параметри на електрозадвижване

1. Теоретични предпоставки

Динамичното изследване на машините е съвкупност от сложни изчислителни и експериментални процедури, целящи постигането на адекватна количествена и качествена представа за параметрите на движението. За да се прогнозира правилно поведението на дадената система за този вид изследвания е необходимо да се създаде подходящ математичен модел базиран на основните принципи на динамиката. Проверката на валидността на модела се извършва експериментално. При машините с електрозадвижване се изследват следните функционални зависимости: механични характеристики; закони за движение в преходния и стационарния режим; основни параметри на тези режими например - пусково време и ъгъл, коефициент на неравномерност на стационарния режим. Динамичните модели се използват и за по-специфични изследвания като вибрации, шум, точност, устойчивост, загуби и др.

За конкретния случай се разглежда електрозадвижване (фиг. 1) съставено от двигател Д редуктор Р и регулируемо натоварване РН. Целта на упражнението е да се определи експериментално вида на статичната характеристика на електродвигателя, при зададени масови параметри и натоварване да се изведе законът за движение на

фиг. 1

на момента на електродвигателя

. (1)

получена при безкрайно бавно нарастване на ъгловата скорост .

Законът за движение на разглежданата механична система (с постоянен приведен масов инерционен момент ) се дефинира с диференциалното уравнение

, (2)

където приведеният момент на активните сили се изчислява от

(3)

Тук с е означен приведеният момент на регулируемото натоварване. e моментът на натоварвнето, а - предавателното отношение на редуктора.

В зависимост от графичния вид на експериментално определената характеристика, формула (1) може да се апроксимира с една от функциите:

a) линейна зависимост

(4)

б) парабола

. (5)

След решаване на диференциалното уравнение (2) за първия случай ъгловата скорост се изменя по формулата

, (6)

а пусковото време се определя от

. (7)

Законът за движение има следния аналитичен вид

. (8)

За вторият случай при параболичната зависимост (5) ъгловата скорост е

, (9)

a пусковото време се изчислява от

. (10)

Законът за движение е

. (11)

2. Провеждане на упражнението

Експериментите се провеждат със стендовете за “Механичен кпд на редуктор”, които са описани подробно в настоящото ръководство. Ако упражнението за механичен КПД е провеждано вече, тарировъчните константи на измервателните уреди може да се вземат от готовия от протокол.

2.1 Определяне на статичната характеристика на двигателя.

За да се започне от точка с най-ниски обороти на двигателя, за различните стендове е необходимо да се направи предварителна настройка в следния ред:

1. Включва се двигателят и регулируемото натоварване. 2. Потенциометрите за оборотите на двигателя и натоварването се променят едновременно до постигане на възможно най-близките до нула обороти. Тъй като при нулеви обороти двигателят се претоварва е препоръчително за предварителната настройка да се ползват данните от таблицата:

Вид на редуктора | [дел] | nmin
обикновен | 130 | 400
червячен | 52 | 200
планетен | 170 | 100

3.Потенциометърът на двигателя се фиксира и остава в това положение до края на всички експерименти. 4. Задават се постоянни стойности на натоварването, като се следи показанието на оборотомера, за да се получат от 5 до 8 последователно нарастващи с определена стъпка обороти и за всяка от тях се отчита показанието на часовниковия индикатор за момента на двигателя. Данните се нанасят в таблицата:

No | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8
n |  |  |  |  |  |  |  |
w |  |  |  |  |  |  |  |
M |  |  |  |  |  |  |  |

Стойностите на момента се определят по формулата , а ъгловата скорост от . Тук тарировъчната константа на двигателния момент. 5. По данните от таблицата се построява графиката на статичната характеристика (1). 6.Избира се апроксимационна зависимост от вида (4) или (5). При избор на линейна характеристика апроксимацията може да се извърши графично като се построи права, която да се отклонява приблизително най-малко от получените точки или константите на правата да се пресметнат чрез формулите за интерполация на права по метода на най-малките квадрати

(12)

(13)

Параболичната зависимост се изчислява по метода на най-малките квадрати съгласно формулите

, (14)

, (15)

, (16)

където:

, , , , ,

, . Сумирането във всички изрази по-горе се извършва от 1 до k, където k е броят на получените точки от статичната характеристика.

2.2. Изследване на преходния режим

Извършва се в следната последователност:

Натоварването се настройва на зададена постоянна стойност Мт . Включва се АИС, след което се стартира електрозадвижването. От компютърните графики на АИС се се определят експерименталните стойности на пусковото време, номиналната ъглова скорост и графиките за ъгловата скорост и ъгъла на вала на двигателя.

От условието за съществуване на стационарен режим

(17)

се изчислява теоретичната номинална ъглова скорост на двигателя за съответния вид интерполация

(18)

и получените резултати се сравнява с тези от АИС.

Изчислява се теоретичното пусково време, като се във формули (7) или (10) се положи . Резултатът се сравнява с експерименталния.

След заместване стойностите на константите във формули (6)-(8) или (9)-(11) се изчертават графиките за теоретичните ъглова скорост и ъгъл на завъртане във функция на времето.

На базата на сравнения между експерименталните и теоретичните данни се правят изводи за валидността и степента на приложимост на модела.

<<назад съдържание® напред>>

ПРОТОКОЛ>>