all-8 (Приводы роботов), страница 2

Температурнаяпогрешность.Избавляютсяпостпредствомустановлениябесконечногосопротивления или ставят термо-сопротивление. Термосопротивления ставиться в обмотку возбуждения илилучше поставить стабилизатор тока в обмоткувозбуждения.2. Пульсация выходного напряжения. Якорные из-за неравномерности воздушногозазора между якорем и статором. Зубцовая. Коллекторная пульсация, возникает из-за переходас одной щетки на другуюПередаточная функция тахогенератора постоянного тока.Wтг( S)TэCe ФТэ S  1La Ra LнRнПри Rн, стремящемсябезинерционное звено:Wтг(S) = Ce·Фкбесконечности,получаемСравнительная характеристика асинхронноготахогенератора и постоянного тока.Преимущество тахогенератора постоянного тока.1. Отсутствие остаточного ЭДС.2.

Нет фазовой ошибки.3. Высокая крутизна выходной характеристики.4. Простая компенсация температурной погрешности.5. Если используют постоянные магниты, то неиспользуют питание.Недостатки тахогенераторы постоянного тока.1. Наличие щеток. Которые приводят к меньшему срокуслужбы и надежности работы.2. Наличие высокочастотных помех в сигнале.3. Наличие момента сухого трения.Синхронный тахогенератор.Представляет собой асинхронную однофазную машину спостоянным магнитом.Етг = 4.44·w·f·Ф ≈ k·nf = P·n/60 – частота вращения.где n – скорость вращения.Плохо то, что ЭДСДостоинства:1.

Отсутствие трущихся контактов2. Нет необходимости питания.3. Высокая нагрузочная способность высокая выходнаямощность.Недостатки:1. Частотавыходногосигналапропорциональнаскорости (иногда это является положительным фактором,если мы анализируем частоту).2. Зависимость выходного сигнала от реактивногосопротивления (косвенно зависит от изменения частоты)3. Фаза сигнала косвенно связана со скоростью сигнала.Усилители, преобразователи приводов роботов.Назначения:1.

Усиления сигнала рассогласования (сигнал ошибки).2. Преобразование входного усиленного сигнала.3. Коррекция сигнала с целью обеспечения заданныхпоказателей качества.Будем изучать:1. Электро…, магнитные, электронныеПри выборе усилителя-преобразователя необходимоучитывать следующие входные данные:1. Параметры источника информационного сигнала.2.

Параметры нагрузки сигнала. Чтобы сопротивлениевыходное было много меньше, чем на исполнительномдвигателе.3. Обеспечение требуемого коэффициента усиления,минимальное постоянного времени (стабильностьпараметров).4. Способ и структура управления. Закон управления,структура регулятора5. Конструктивные параметры.Общие требования ко всем усилительным преобразователям.1.2.3.4.5.6.Линейность выходной характеристики.Минимальная зона нечувствительности.Минимальная постоянная времени.Стабильность характеристик.Минимальные габариты.Минимальный коэффициент усиления по мощности.3Требования к курсовому проекту.Он включает пояснительную записку и графическийматериал.Графический материал выполняется на листе А1 срамкой, по ГОСТУ на нем будет электрическаяпринципиальная схема. Спецификация может быть на этомже листом, либо в пояснительной записки.

Допускается,чтобы было сделано в AutoCAD’е.Пояснительная записка делается на листах А4 белых.Туда входят титульный лист, на котором написано названиеинститута, ниже должно быть написан «курсовой проект покурсу электроприводов роботов» далее идет на тему, понижестудента группы КР, ниже ФИО, снизу Москва 2009 год.После титульного листа идет: техническое задание.Следующий лист: оглавление, туда входят:1.

Введение. Ставиться цель проекта.2. Математическая модель и расчет регулятора.Структурные схемы, передаточные функции, т.е. тамдолжен быть расчет коэффициентов3. Электрическая принципиальная схема. Рисуемпринципиальную схему.4. Спецификация. Если требуется. Также сюда входитцена предметы и расчет затрат труда.5. Заключение, в котором мы должны написать что присоздании того что было в цели был произведен расчетпараметров и т.д. и подвести итог что реально получили.Далее необходимо описать себестоимость, качествопродукта.Номера странички вверху, шрифт текста 14, интервал 1.5.Если есть сокращения в тексте их необходимо ввести, либонеобходимо вставить лист сокращений.

Титульный лист неномеруется.Организационная сторона: курсовой проект должен бытьсдан на проверку для рецензии, далее следует защита.Необходимо понимание того что было написано, т.е. вкурсовомпроектенедолжнобытьнепонятныхкоэффициентов.Сроки сдачи: получить оценку до сессии.Требованиядлявсех:должныреализоватьэлектропривод, время регулирования 0.1 секунды,перерегулирование равно нулю; установившаяся ошибка дляаналоговых схем она ноль, для цифровых схем она половинакванта датчика; двигатель должен быть не более 200 Вт помощности; напряжение питания не более 24 Вольт, дляпеременного тока не более 110; напряжение трансформатора220 Вольт, 50 Гц; те, кто будут делать на цифровых схемах,необходимо указать параметры протокола.

Управляющеевоздействие не более 30%Если у нас аналоговый привод, то электронныхТемы курсовых проектов: Электропривод по скорости.1. Аналоговыйприводпостоянноготока.Усилительный элемент может быть на: транзисторах(реверсивный или нереверсивный); тиристорах нереверсивный; магнитном усилителе (реверсивный илинереверсивный).2. Цифровые приводы постоянного тока. Усилителитакие же как в пункте 1.3. Электропривод переменного тока. Усилительныйэлемент может быть на: тиристорах (реверсивный илинереверсивный); магнитном усилителе (реверсивный).Шаговый электропривод по положению цифровой.1. Реверсивный электропривод переменного тока поположениюнаосновевращающегосятрансформатора.2. Электропривод по положению на основелинейного двигателя переменного тока.3. Двигатели постоянного тока могут делиться наколлекторные или без коллекторные.С чего начинается работа:1. Выбираем электропривод из справочника в интернете.2.

Выбор того силового элемента который мы выбрали.3. Те, кто выбрали цифровые электроприводы, долженбыть алгоритм и листинг.Электромашинный усилитель ЭМУ.Применяются для усиления сигнала от датчиков, и второедля управления исполнительными механизмами.Это специализированный генератор постоянного тока,выходная мощность которого изменяется в широкомдиапазоне в зависимости от малой мощности управления.PвхKpKpРвыхPвыхPвхГде Kp – это коэффициент усиления по мощностиКоэффициенты усиления по мощности имеют диапазонот 3 до 5 тысяч.По способу возбуждения различаются:1. С независимым возбуждением2. Со смешанным возбуждением.3.

С поперечным полем.Усиление по мощности происходит за счет внешнеймеханической энергии. Наиболее высокий КПД имеет ЭМУ споперечным полем. Отечественный и с зарубежной сторонывыпускаются от 100 ватт и до десятка киловатт.ЭМУ с поперечным полем.EqrприводRнqIyОУ ФyОКd+UyФkФq–IнRшωприводнойдвигательгде ОУ – обмотка управления; ОК – обмоткакомпенсации; Rш – сопротивление шунта; q – поперечная осьякоря; d – продольная ось якоря; Rн – сопротивлениенагрузки.Конструктивно ЭМУ выполняется как обычныйколлекторный двигатель постоянного тока.

Отличиезаключается в том, что имеется две пары щеток,находящихся под углом в 120о по отношению к друг к другу.Щетки в поперечном направлении закарачиваютсянакоротко.Принцип действия: ротор ЭМУ приводится действиямивнешнего двигателя и вращается со скоростью ω. Еслиподать Uу, то возникнет Iу, который вызовет поток:Фу = ky∙Iy = ФdЭтот поток вызовет ЭДС Eq равный:Eq = Ce∙Фd∙ωЕсли возникло ЭДС, то он в свою очередь вызовет токIq равный:IqEqRa  rпроводЭтот ток большой, он вызовет поток Фq равный:Фq = kq∙IqВ последствии возникает Ed равный:Ed = Ce∙Фq∙ωВыходное напряжение равно:UвыхEd  RнRш RokRн  RaRш  RokВозникнет ток нагрузки, который, в свою очередь,вызовет поток Фk, который будет уменьшать Uвых.

Шунтзадает коэффициент усиления.Теперь определим коэффициент усиления по мощности:KpPвыхРвх2Iн  RнUyRyIн. UyEdRш RokRн  RaRш  Rok2Ed Rн Ry . Rш Rok U 2yRRa н R Rшok2СeEФqd  Ce kqC  Ф      22 R  R Rн RyCeeRkqaqIq rпр  н y. . Rш Rok2Rш RokUy 2 Ra U Rнy Rok  Ra  Rн  RRшш  Rok...где Фd = Фу – Фок, но если у нас обмотка компенсациизакорочена, то Фок не учитывается.2Сe ky  Iy  Ce kq  Ra  rпр Rн Ry.  Rш RokR  Uy2Ra н Rш  Rokгде Iy = Uy/Ry.42 Uy2Ce  kq  ky .Ry2214Ra  rпр Rн  R  R  RaшokRш Rok42222Rн RyUy.24Ce  kq  ky    Rн Ry.Rш Rok22Ry  Ra  rпр   Rн  RaRш  Rok2.Далее мы можем пренебречь rпр4.2242Ce  kq  ky    Rн Rн  RokRy  Ra   Rн  2Rш Rok  Rн Ra  Ra Rok222.Вывод:1.

Чтобы коэффициент усиления по мощности былстабильный необходимо, чтобы скорость вращения ωбыла постоянной.2. Чтобы коэффициент был большой необходимоувеличивать Rн.Основные характеристики ЭМУ:1. Регулировочная характеристика.UнидеалUвых = Ed – Iн∙(Rok + Ra)Iy2. Выходная характеристика.Uвыхидеалположительная обратная связьреальнаотрицательная обратная связьIнКоэффициент усиления по мощности не зависит от токанагрузки.Динамические характеристики ЭМУ для случая холостогохода.LyIqRyEqEdLaRarпровUydIy  Ry  Ly  IydtEyCe ky  Iy  EqdIq  Ra  rпров  La IqdtEdCe kq  Iq  W ЭМУ( S)Ed ( S)Uy ( S).где Ty = Ly/R; Tq = La/(Ra + rпров).IqIyEd ( S)Ce kq  Iq  Iy  Ry  Ly  S IyEqIy  Ry  Ly  Iy  SRa  rпров  La SEyCe ky  .2.Ce  kq  ky  2Ry  Ra  rпров  Ty  S  1  Tq  S  1Тq должно быть во много раз больше Ту, т.к.сопротивление якоря по маленькая по величине.Тq лежит в диапазоне от 0.05 до 0.025В качестве нагрузки служит якорная обмоткаисполнительного двигателя.

В этом случае выполняютполнуюкомпенсациюисоответственновыходноенапряжение не зависит от тока нагрузки.4Магнитные усилители.Магнитные усилители – электромагнитные устройствапозволяют получать значительные изменения мощностипеременного тока посредством управления постоянного токамалой мощности.Iн~UZнФ~WрабU~ = UWp + UнUг = U~WупрФп= UyIн_minUгRWp  Rн2  2 fZWp  Zн2Это магнитопровод, на котором намотаны обмотки.Магнитопроводвыполняетсяизпрессованнойэлектротехнической стали.Принцип действия: постоянный ток создает постоянныйпоток, так же по магниту проводу ходит переменный поток,т.е.

переменный ток создает переменный поток. Из-за этогонамагничивается наборная электротехническая сталь. Попринципу петли гистерезиса: за счет намагничиванияматериала мы двигаемся по петле и соответственно у насисчезает ZWp. Поэтому мы и получаем что мощность сверхубольше, чем снизу:BHtНо при этом вся конструкция не будет работать в связи стем, что будет все равно возникать переменный ток, поэтомумагнитная индукция будет скакать и все время перекрыватьсаму себя. Поэтому чтобы этого не возникало необходимосделать следующее:Zн = RнПо компенсационному принципу у нас исчезнетпеременный ток.Преимущества:длянеерадиацияневажна,климатические условия, вибрация и т.д.

не влияют на нее.Его легко ремонтировать. Ее придумали больше 70 лет томуназад.Недостаток: большие размеры.Наша задача: ток, идущий через Uy – это ток постоянный.У верхнего напряжения амплитуда константа, так же у негочастота тоже постоянная.IнIyKpp выхРу2Rн2RyRн IнRy  Iy2 KIКоэффициент усиления по току это есть отношениявитков, и тогда мы получим:2 Wy KpRy W pОтрицательная сторона этого усилителя: в робототехникев этой системе невозможно реализовать реверс.

Чтобысделать реверсивную схему нужно взять две таких штуки иреализовать дифференциал. И в конце концов получимреверсивный магнитный усилитель:Всего можно получить три варианта такого типаусиления.RнПервый вариант (когда у нас сдвинуты характеристикипри помощи фазы):ωUподIнIyЧтобы сдвинуть эту характеристику горизонтально вбокнеобходимо подмагничивать наши сердечники.Второй вариант связан с характеристикой вида(реверсивный магнитный усилитель с обратной связью):IнПОСООСIyRНТеперь реализуем дифференциальную схему:ω~URНЭтодобиваетсязасчетположительнойилиотрицательной обратных связей, т.е.