Составление структурной схемы динамической модели двигателя постоянного тока с якорным управлением
Во многих комплексах ЭП с машинами постоянного тока занимают центральное место, что обусловлено такими преимуществами, как широкий диапазон плавного регулирования угловой скорости электродвигателя (ЭД) Ωдв, линейность механических характеристик, значительная величина пускового момента, высокий КПД (до 90%), высокая надежность. Основным недостатком является наличие коллектора. Применяют три способа регулирования угловой скорости: изменением управляющего напряжения (якорное управление), изменением потока возбуждения (полюсное управление) изменением сопротивления в цепи якоря Rя. В ЭП автоматических систем нашли применение первые два способа управления, а также комбинированное управление. Полюсное управление является наиболее простым и экономичным. Однако возможность плавного регулирования угловой скорости двигателя в широких пределах и обеспечение постоянной жесткости механических характеристик посредством якорного управления определило широкое использование этого способа в ЭП различных комплексах. Поэтому ниже более подробно рассмотрим ЭП с двигателем постоянного тока с якорным управлением (ДПТЯУ). Динамические свойства силового канала ЭП с ДПТЯУ описываются уравнением электрического равновесия (2.1) где Kе – коэффициент противо ЭДС; Ωдв – угловая скорость вращения вала ЭД; Iя – ток якоря; Rя – сопротивление цепи якоря; Lя – индуктивность обмотки якоря, и уравнением механического равновесия (2.2) где – суммарный момент инерции, приведенный к валу ЭД. Уравнения (2.1) и (2.2) являются исходными для построения структурных схем динамической модели привода, широко используемых при проектировании автоматических систем. Для получения структурных схем силового канала ЭП с ДПТЯУ применим прямое преобразование Лапласа к уравнениям (2.1) и (2.2), обозначив - вращающий момент Мвр=KмIя (Kм - коэффициент момента).