Лекция №14.1. Электромеханические рулевые приводы (1242135)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

Электромеханические рулевые приводыЭлектродвигатель постоянного токаПредставим электрический двигатель постоянного тока в видеэквивалентной электрической схемы:где: R ДВ  RЯ - активное сопротивление обмотки якоря двигателя;L ДВ  LЯ - индуктивное сопротивление обмотки якорядвигателя;U ДВ - напряжение питания двигателя;E ДВ  С Е  ДВ  U ДВ - противо-ЭДС двигателя;CE - коэффициент противо-ЭДС двигателя; ДВ - скорость вращения ротора двигателя.Момент, развиваемый двигателем будет равен:M ДВ  С M I Я ,где: СМ - коэффициент момента, развиваемого двигателем;I Я - ток, протекающий через витки обмотки двигателя.CМ  С ЕЗапишем уравнения движения:1.

Уравнение равновесия напряжения на обмотке якоряидеализированногодвигателя(безучетанасыщениямагнитопровода и переменности контактов щеток и пластинколлектора):U ДВ  I Я RЯ  LЯ2.dI Я CE  ДВdtУравнение моментов:M ДВ  CM I Я  I ДВd ДВ MHdtПоложим, что LЯ  0 и М Н  0 . Тогда:U ДВ M ДВR I d ДВRЯ  C E  ДВ  Я ДВ СЕ  ДВCMCMdtРазделим все выражение на С Е :U ДВCEУчтя, что  ДВ R Я I ДВ d ДВCM CEdt  ДВ .d ДВи перейдя к преобразованиям Лапласаdtполучим в операторной форме передаточную функциюэлектрического двигателя постоянного тока: ДВ ( p )1W ДПТ ( p ) ,U ДВ ( p)где:ТМ RЯ I ДВCM C E-C E р(TM p  1)электромеханическаяпостояннаявременидвигателя.1 / RЯCM1 / I ДВ1/ pCEСтруктурная схема электродвигателя постоянного токаС учетом индуктивного сопротивления обмотки якоря двигателяструктурная схема преобразуется к следующему виду:CM1 / RЯ1 / I ДВ1/ pLЯ рCEСтруктурная схема электродвигателя постоянного тока с учетоминдуктивного сопротивления обмотки якоря двигателя11RЯWЯ ( p ) ,L1  Я p RЯ (TЯ p  1)RЯилигде: Т ДВ ДВ ( p)11,22 2U ДВ ( p ) C E p (TM TЯ p  TM p  1) С Е р(Т ДВ р  2Т ДВ ДВ р  1)ТМ Т М Т Я и  ДВ 2 ТМТ ЯW ДПТ ( p) Перейдем к электромеханическому рулевому приводу:ПД – задающий потенциометр;  В - задающее положениевходного вала; ПУ – предварительный усилитель (усилительрассогласования); УМ – усилитель мощности; ИД –исполнительный двигатель постоянного тока; q - передаточноечисло редуктора; ПП – потенциометр приемника (датчик обратнойсвязи);C- положение выходного вала привода.Статические характеристики рулевогоприводаРегулировочнаяМеханическаяУравнения движения- уравнение рассогласования:U ( p)  U ВХ ( p)  U OC ( p) ,- уравнение усилителя рассогласования:U ВЫХ ( p)  k уU ( p),- уравнение обратной связи:U OC ( p)  kOC qС ( p) ,- уравнение усилителя мощности запишем при допущении,что усилитель безынерционен и Tу  0 :I Я ( p)  kУМ U ВЫХ ( p) или WУ ( p) U ВЫХ ( p) kУМI Я ( p)- уравнение равновесия напряжения на обмотке якоряидеализированного двигателя:dIU ДВ  I Я RЯ  LЯ Я  C E  ДВdt- уравнение моментов:d ДВM ДВ  CM I Я  I ДВ MHdtКУ КУММ H  М И  М ВТ  М Шd 2CdC IHk C ШCВТdt 2dtили перейдя к операторной форме:C M qI Я ( p )  [( I H  I ДВ q 2 ) p 2  k ВТ p  C Ш )C ( p)I   I H  I ДВ q 2 ДВКУ КУМ1 1LЯ sC1Js1sCСтруктурная схема линейной модели электромеханическогорулевого привода с двигателем постоянного токаНекоторые замечания:1.

Постоянная времени TЯ эквивалентна газовой илиТ г , обусловленнойгидравлическойпостояннойвременисжимаемостью жидкости или газа.2. Передаточное число редуктора qэквивалентномеханической передаче R в приводах поступательного действия.3.КоэффициентымоментаCMипротиво-ЭДСCEэквиваленты площади поршня An гидравлического или газовогоцилиндра.4. В гидравлическом или газовом приводе массу штокацилиндра по сравнению с нагрузкой можно не учитывать, т.к.

она2пренебрежимо мала mR  I P . В электроприводе ситуацияпринципиально иная, т.к. двигателю необходимо преодолевать нетолько момент инерции нагрузки, но и собственный моментинерции, который умножается на квадрат передаточного числа2редуктора: I   I H  I ДВ q , что приводит к необходимости«таскать самого себя».Сравнение статических и динамическиххарактеристик гидравлического, газового иэлектрического рулевого приводаМеханические характеристики рулевыхприводовЭлектрогидравлическогоГазовогоЖесткость механической характеристики наибольшая уэлектромеханического рулевого привода, наименьшая – у газовогопривода, коэффициент K GP  G которого наибольший.PЭлектромеханическогоВ гидравлическом приводе жидкость, являющаяся рабочимтелом, обладает смазывающими свойствами, поэтому в трущихсячастях гиропривода силы и моменты «сухого трения» малы и имиможно пренебречь.

Сжимаемость газа также гораздо больше, чемгидравлики, поэтому постоянная времени Tгаз  Tг  TЯ , аиндуктивностью обмоток управления электродвигателя можнопренебречь.Сжатый воздух или любой иной сухой газ не обладаетсмазывающими свойствами. Этим фактором объясняетсяприсутствие в газовых приводах существенных сил трения безсмазывающего материала.Структурные схемы линейной модели рулевыхприводовХ&пК ус  К эгу  K QxТ эгу s  12E 1Aп  Н sЭлектрогидравлического1Js&1sХ& ШRUвхkуkЭkG2Э2 RT 0 1V s2T p  2ЭTЭ p 11JsРFАп R1sКвтKGPCшКосХшRГазового ДВC1 1LЯ sКУ КУМ1Js1sCЭлектромеханическогоДинамические свойства всех рулевых приводов описываютсяодинаковыми дифференциальными уравнениями и структурнымисхемами, однако, с разными коэффициентами.

Отличия вуправляющей части, которая в электромеханических рулевыхприводах практически не имеет запаздывания: WУ  KУ KУМ ; вэлектрогидравлическихрулевыхприводахWУ КУ К ЭГУТ ЭГУ р  1запаздывание описывается апериодическим звеном, постояннаявремени которого ТЭГУ может быть гибко изменена посредствомкоэффициента усиления электронного усилителя; в газовомКУ К ЭМПприводе – колебательным звеном WУ  2.2ТЭМПр  2 ЭМПТ ЭМП р  1А также в значении постоянной времени, обусловленнойсжимаемостью газа или гидравлической жидкости илииндуктивности обмоток электродвигателя. Tгаз  Tг  TЯ . Лучшим сточки зрения работы на высоко инерционную нагрузку являетсягидравлический привод, имеющий наименьшее запаздывание нафиксированной частоте, как это показано на частотныххарактеристиках и переходных процессах.

Наихудшим – газовыйпривод вследствие высокой сжимаемости имеющий наименьшийдекремент затухания и наибольшее запаздывание.Это приводит к тому, что в качестве рулевого привода дляуправленияманевреннымисамолетамиприменяетсяисключительно электрогидравлический рулевой привод.Переходные процессы рулевых приводовпри работе на инерционную нагрузкуОценка влияния сжимаемости рабочего телана частотные характеристики приводаСравнительные амплитудно-фазочастотныехарактеристики рулевых приводовРазомкнутыеЗамкнутые.

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов лекций