Для анализа устойчивости системы электропривода изобразим точку пересечения механических характеристик насоса и электродвигателя (рисунок 5.3), на рисунке 5.2 это кривые 5 и 4 соответственно.
Рисунок 5.3 – График для анализа статической устойчивости
Момент механических потерь в электродвигателе
(5.20)
Проверим условия устойчивости системы электропривода
При изменении момента сопротивления , получаем изменение скорости вращения для двигателя и насоса соответственно
.
Проверяем условие устойчивости
;
.
Условия выполняется.
При изменении момента сопротивления получаем изменение скорости вращения для двигателя и насоса соответственно
.
Проверяем условие устойчивости
;
.
Условие выполняется.
Оба условия статической устойчивости выполняются.
РАСЧЕТ ДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОПРИВОДА
Расчет параметров передаточных функций звеньев
Система регулирования скорости в динамических режимах была разработана в пункте 4.2. Рассмотрим ее более подробно и рассчитаем отдельные звенья данной системы.
Модуль жесткости статической механической характеристики
(6.1)
Электромеханическая постоянная времени
(6.2)
Суммарный момент определяем по формуле
(6.3)
где – момент инерции центробежного вентилятора, определяемый по формуле
(6.4)
Подставляя числовые значения в формулы (6.1) – (6.4) получим
Тэ = 0,095 с;
βе = 231, 56 ;
JΣ = 5,49 кг м2.
Расчет системы автоматического регулирования скорости
Для расчета регулятора скорости используется метод последовательной коррекции при настройке на технический оптимум
, (6.5)
где Wразс – передаточная функция разомкнутого контура регулирования скорости,
Wорс – передаточная функция объекта регулирования скорости.
В соответствии со структурной схемой (рисунок 4.3) передаточная функция объекта регулирования скорости имеет вид
, (6.6)
.
Настройка контура регулирования скорости производится на симметричный оптимум. Передаточная функция разомкнутого контура регулирования скорости имеет вид
, (6.7)
где .
В соответствии с методом последовательной коррекции передаточная функция регулятора скорости примет вид