Формирование амплитудно-частотной характеристики трехмассовой электромеханической системы

Добробаба Ю.П.; Чумак А.Ю.; Попов А.Н.; Панков И.А.

664:62,1.37

ФОРМИРОВАНИЕ АМПЛИТУДНО-ЧАСТОТНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТРЕХМАССОВОЙ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ

Ю.П. ДОБРОБАБА, А.Ю. ЧУМАК, А.Н. ПОПОВ,

И.А. ПАНКОВ

Кубанский государственный технологический университет

Большое количество технологических установок, используемых при переработке молочных продуктов, работают в циклическом режиме, т.е. на них оказывают влияние гармонические управляющие и возмущающие воздействия. Эффективность функционирования таких установок, исполнительные органы которых приводятся в движение электроприводом, в значительной степени определяется его амплитудно-частотными характеристиками.

Промышленные электроприводы постоянного тока с достаточной для инженерных расчетов точностью могут быть представлены трехмассовой электромеханической системой. В связи с этим необходимо формировать требуемые амплитудно-частотные характеристики трехмассовых электромеханических систем, динамические свойства которых описываются системой дифференциальных уравнений

I) = С, ш,

йсо.

*1Я

сії

С 1 — М. 9 + J,

м я 12 1 ^

ёа)9

М12 = М2Ъ + к ;

Аїя=^ + /,

йі

йМ,

где

сИ

_______£•

<Н

и -

= С!2 (аі,-<и2)

— ^23 (®2~^з)

(О

СО,

напряжение, приложенное к якорной цепи электродвигателя, В;

/я — ток якорной цепи электродвигателя, А;

а)2 и ш3 — угловые скорости 1, 2 и 3-й масс, рад/с;

М12, М23 — моменты в валопроводах, соединяющих 1-ю и 2-ю, 2-ю и 3-ю массы, Н-м;

Мс — момент сопротивления электропривода, Н-м;

С, —■ коэффициент электродвигателя, В-с/рад;

С — коэффициент электродвигателя, В-с;

Яя — сопротивление якорной цепи электродвигателя, Ом;

Ья — индуктивность якорной цепи электродвигателя, Гн;

/2 и /3 — моменты инерции 1, 2 и 3-й масс, кг-м";

С12, С23 — жесткости валопроводов, соединяющих 1-ю и 2-ю, 2-ю и 3-ю массы, Н-м/рад.

Так как система дифференциальных уравнений шестого порядка, то для получения амплитудно-частотной характеристики по каналу управления ’’напряжение, приложенное к якорной цепи электродвигателя, — угловая скорость третьей массы” требуемого вида необходимо шесть варьируемых параметров. В качестве них предлагается использовать сопротивление и индуктивность якорной цепи электродвигателя, моменты инерций 1-й и 2-й масс, жесткости обоих валопроводов.

При выборе параметров трехмассовой электромеханической системы в соответствии с выражениями , ...

■*. = §(7-4 /3) С С Т

1Я = |(26-15уТ)

У, |уЗ-і) У3 ; 4 = ’

4

ССТ2

с„ = 8

С23 — 2 (уЗ +1)

У,

(2)

передаточная функция по каналу управления принимает вид

Щ(Р) 1

и(р) С

2-/3'

26-15уЗ~ 1 7-4 /3~ ,,

64

16

'/У

+

'ҐрЧ^-'ҐрЧ 2Ч Т2р2+ Тр+1

(3)

а ее амплитудно-частотная характеристика является максимально плоской. Здесь Т — постоянная времени системы, с.

Практическая реализация электроприводов с максимально плоской амплитудно-частотной характеристикой по каналу управления позволит повысить производительность технологических установок и улучшит качество выпускаемой на них молочной продукции.

Кафедра электроснабжения промышленных предприятий

Поступила 10.02,97 • - ‘

Текст научной работы на тему «Формирование амплитудно-частотной характеристики трехмассовой электромеханической системы»