close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Polakiva

код для вставкиСкачать
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
АЭРОКОСМИЧЕСКОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯ
Т. Г. Полякова, В. Ф. Шишлаков, Д. В. Шишлаков
ПРОЕКТИРОВАНИЕ
ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ СИСТЕМ
АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ
МАЛОЙ МОЩНОСТИ
Учебное пособие
Под редакцией профессора В. Ф. Шишлакова
Санкт-Петербург
2013
УДК 681.51(075)
ББК 32.965.3я7
П54
Рецензенты:
доцент кафедры управления и информатики в технических
системах ГУАП кандидат технических наук М. В. Бураков;
заведующий кафедрой систем управления и информатики
национального исследовательского университета
информационных технологий, механики и оптики
доктор технических наук профессор А. А. Бобцов
Утверждено
редакционно-издательским советом университета
в качестве учебного пособия
Полякова, Т. Г.
М69 Проектирование электромеханических систем автоматического управления малой мощности: учеб. пособие / Т. Г. Полякова,
В. Ф. Шишлаков, Д. В. Шишлаков. – СПб.: СПбГУАП, 2013. – 
198 с.: ил.
ISBN 978-5-8088-0810-2
В учебном пособии рассматриваются вопросы проектирования
электромеханических систем автоматического управления (САУ).
Приводятся методики выбора исполнительного двигателя, первичных измерительных преобразователей, расчета основных параметров редуктора. Рассматриваются вопросы синтеза САУ по заданным показателям качества работы методом логарифмических
амплитудно-частотных характеристик и реализации звеньев коррекции как в прямой цепи, так и в цепи местной обратной связи.
Все разделы пособия содержат большое число примеров расчета, что
должно существенно облегчить работу студентов над курсовым проектом. В приложениях в достаточном для выполнения курсового
проекта объеме содержится справочный материал по исполнительным двигателям постоянного и переменного тока и первичным измерительным преобразователям: потенциометрам, вращающимся
трансформаторам и сельсинам.
Учебное пособие предназначено для студентов следующих направлений: «Управление в технических системах», «Мехатроника
и робототехника», «Электроэнергетика и электротехника», «Техническая физика».
УДК 681.51(075)
ББК 32.965.3я7
ISBN 978-5-8088-0810-2
© Санкт-Петербургский государственный
университет аэрокосмического
приборостроения (ГУАП), 2013
© Т. Г. Полякова, В. Ф. Шишлаков,
Д. В. Шишлаков, 2013
1. ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ
1.1. Общая характеристика проектируемой системы
автоматического управления
Проектируемая система автоматического управления (САУ) относится к классу следящих систем, назначением которых является
воспроизведение исполнительным механизмом управляемой величины α2(t) в соответствии с заранее известной функцией времени,
определяемой задающим воздействием α1(t). Обобщенная функциональная схема системы показана на рис. 1.1, где приняты следующие обозначения: ЗУ – задающее устройство; ИP – измеритель
рассогласования; УПУ – усилительно-преобразовательное устройство, в состав которого входят ПУ – предварительный усилитель,
ПК – последовательное корректирующее звено, СУ – суммирующее устройство, КОС – коррекция в цепи местной обратной связи и
УМ – усилитель мощности; ИМ – исполнительный механизм, в состав которого входят ИД – исполнительный двигатель и Р – редуктор; Н – нагрузка.
Задающее устройство вырабатывает управляющее (задающее)
воздействие α1(t), с которым регулируемая величина α2(t) на выходе исполнительного механизма должна находиться в требуемой
зависимости
α1 (t) – α2 (t) = x (t) £ xäîï .
Исполнительный механизм состоит из электродвигателя и редуктора, соединяющего вал электродвигателя с управляемым объектом и согласующего кинематические параметры движения двигателя и объекта.
Усилительно-преобразовательное устройство служит для усиления сигнала рассогласования и преобразование его в регулирующее
воздействие, прикладываемое к исполнительному механизму.
α2(t)
α1(t)
ЗУ
ИР
ПУ
ПК
СУ
УМ
ИД
Р
Н
КОС
УПУ
ИМ
Рис. 1.1. Функциональная схема САУ
3
Необходимое качество регулирования обеспечивается корректирующими устройствами, включаемыми в прямую цепь последовательно либо включаемыми в цепи местной обратной связи. Однако в большинстве случаев оказывается достаточным применять
корректирующее устройство какого-либо одного типа.
Особенности конкретных систем отражаются в основном на способе формирования задающего воздействия α1(t), характеристиках
и конструкции рабочих органов и исполнительных механизмов.
1.2. Статические характеристики рабочих органов
и исполнительных механизмов
Объектами управления проектируемой САУ могут быть аэродинамические рули, подвижные платформы, антенны и т.д. При
построении САУ необходимо учитывать специфику объекта управления, которая определяется его статическими и динамическими
характеристиками. Ниже приведены статические характеристики
некоторых объектов управления.
Аэродинамические рули. Для аэродинамических рулей характерна нагрузка в виде шарнирного момента. На рис. 1.2 показана
упрощенная кинематическая модель аэродинамического руля, где
приняты следующие обозначения: Vв – скорость набегающего воздушного потока, α – угол отклонения руля от горизонтали.
Сила аэродинамического давления набегающего потока воздуха
определяется выражением
Fâ = aâ S
ρVâ2
sin (α ),
2
где αв – аэродинамический коэффициент; ρ – плотность воздуха;
S – площадь плоскости руля.
Vв
α
Рис. 1.2. Кинематическая модель
аэродинамического руля
4
Сила Fв создает момент на валу
M = Fâ rä ,
где rд – кратчайшее расстояние до центра давления воздушного потока.
Тогда
M = aâ S
ρVâ2
rä sin (α ) = kø sin (α ),
2
где kш [H·м / рад] – коэффициент шарнирного момента.
Статическая характеристика объекта управления с шарнирным
моментом показана на рис. 1.3. В случае отклонения руля на угол,
не превышающий ±30°, нелинейная характеристика с достаточной
для инженерных расчетов точностью может быть аппроксимирована прямой (линеаризация секущей или касательной), что существенно упрощает проектирование САУ, поскольку в данном случае шарнирный момент
M = kø α.
Антенны и платформы. Для платформ и антенн характерной нагрузкой является момент неуравновешенности. Упрощенная кинематическая схема антенной установки и ее представление в виде сосредоточенной массы показано на рис. 1.4, где приняты следующие
обозначения: α – угол отклонения от горизонтали, P – вес, l – плечо
силы.
Mн
0
30°
α
−30°
Рис. 1.3. Аппроксимация статической характеристики
аэродинамических рулей
5
l
α
α
0
P
Рис. 1.4. Упрощенная кинематическая схема антенны
l
В данном случае момент нагрузки будет определяться следующим образом
α
Mí = Plcos(α ),
0
P
и принимать свое максимальное значение при α = 0
Mímax = Pl.
Статическая характеристика момента неуравновешенности показана на рис. 1.5.
Крыльчатки насосов, вентиляторов и компрессоров создают вентиляторный момент
Mâ = aS
ρω2
= kB ω2 ,
2
где α – аэро(гидро)динамический коэффициент; S – площадь поверхности крыльчатки, перпендикулярная набегающему потоку
жидкости (газа); ρ – плотность жидкости (газа); w – угловая скорость
вращения; kв [Н·м·с2] – коэффициент вентиляторного момента.
Mi
α
0
Рис. 1.5. Статическая характеристика
момента неуравновешенности
6
Значения α, S, ρ определяются в каждом конкретном случае
применительно к условиям работы. Статическая характеристика
вентиляторного момента показана на рис. 1.6.
Устройства с вязкой средой (редукторы, заливаемые маслом;
элементы кинематики, перемещаемые в жидкой среде) характеризуются моментом сопротивления, который зависит как от свойств
жидкости, так и от перемещаемых элементов конструкции, но
чаще всего определяется выражением
Mâ.ò = kâ.ò ω,
где kв.т – коэффициент момента вязкого трения существенно зависит от температуры.
Статическая характеристика момента вязкого трения показана
на рис. 1.7.
Mв
c −1
ω
Рис. 1.6. Статическая характеристика
вентиляторного момента
Mв.т
0
c −1
ω
Рис. 1.7. Статическая характеристика момента
вязкого трения
7
Особенностью элементов конструкции, характеризуемых сухим
трением (подшипники, оси, валы; сальники муфты), является то,
что трение покоя существенно превышает трение движения
Mñ.ò = Mò.ï , ïðè ω = 0;
Mñ.ò = Mò.ä sign (ω), ïðè ω ¹ 0,
где Mс.т – момент сухого трения; Mт.д – момент трения движения;
Mт.п момент трения покоя.
Величина Mт.д, Mт.п определяется в каждом конкретном случае
индивидуально. При работе САУ с частыми пусками и остановками
требуется учитывать влияние на динамические свойства системы
статической характеристики момента сухого трения, показанной
на рис. 1.8. Если же частые пуски и остановки при работе системы отсутствуют, то допустима аппроксимация характеристики
(рис. 1.8) релейной зависимостью (реактивный момент нагрузки).
Грузоподъемные механизмы. Кинематическая схема грузоподъемного механизма показана на рис. 1.9. В подъемных устройствах
(лебедки, тали, тельферы) момент нагрузки не зависит от направления вращения и скорости
Ma = Prø ,
где P – вес; rш – плечо силы.
M ст
Mп
Mт.д
0
ω
Рис. 1.8. Статическая характеристика момента
сухого трения
8
Mа
rш
P⋅ rш
0
c −1
ω
P
Рис. 1.9. Кинематическая
схема грузоподъемного
механизма
Рис. 1.10. Статическая характеристика
активного момента нагрузки
Статическая характеристика момента нагрузки показана на
рис. 1.10. По действию на вал привода данный момент нагрузки подобен шарнирному моменту, то есть является моментом активным
(в отличие от момента трения – реактивного момента).
1.3. Этапы проектирования и исходные данные
Проектирование системы автоматического управления включает в себя следующие этапы:
определение назначения проектируемой системы по заданным
параметрам нагрузки;
выбор и обоснование функциональной схемы САУ;
выбор и расчет обязательных элементов и узлов системы;
получение математической модели и исследование динамических характеристик САУ;
синтез закона управления;
разработку принципиальной электрической схемы;
разработку конструкции электромеханической части САУ.
Исходными данными для проектирования системы автоматического управления являются сведения о нагрузке: Мн – момент сопротивления; Jн – момент инерции; αm – максимальный угол поворота выходного вала; Ωm – максимальная угловая скорость; εm –
максимальное угловое ускорение, а также требования к качеству
работы САУ: xст, xск – допустимые статическая и скоростная ошибка, соответственно; М – показатель колебательности системы. Кро9
ме того, задается род тока, что является определяющим для выбора
исполнительного двигателя.
Варианты заданий на проектирование приведены в табл. 1.1.
Таблица 1.1
Варианты технического задания
№
п / п
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
10
Требования к качеству
работы
Сведения о нагрузке
Jн, αm, Ωm,
Мн,
Н⋅м Н⋅м·с2 рад с–1
0,5 0,5
2,0 2,0
1,0 1,0
1,5 2,0
5,0 1,0
10,0 6,0
10,0 5,0
5,0 4,0
8,0 5,0
20,0 10,0
10,0 5,0
15,0 10,0
2,0 5,0
50,0 20,0
100,0 40,0
80,0 50,0
100,0 80,0
20,0 6,0
20,0 5,0
200,0 20,0
100,0 5,0
50,0 100,0
150,0 20,0
50,0 50,0
20,0 20,0
0,7 0,4
3,0 10,0
1,5 1,5
1,7 1,7
5,0 0,7
10,0 7,0
12,0 4,0
–
0,5
–
–
0,25
1,0
–
–
–
–
0,3
2,0
3,0
–
–
–
–
0,5
1,0
0,3
1,0
2,0
2,0
2,0
3,0
–
0,8
–
–
0,5
0,7
–
2,0
0,5
1,5
1,0
1,0
0,5
1,0
1,0
1,0
2,0
2,0
2,0
2,0
0,5
1,0
1,0
1,0
0,5
2,0
0,5
1,0
0,5
1,0
2,0
1,0
2,5
0,8
1,2
1,7
0,7
0,5
1,0
εm,
с–2
1,0
2,0
1,5
2,0
1,0
1,0
2,0
2,0
1,0
1,0
1,0
0,5
1,0
0,5
1,0
1,0
1,0
1,0
0,5
2,0
0,5
1,0
0,5
1,0
2,0
0,8
2,5
1,2
1,7
1,5
0,7
1,5
xст,
xск,
угл. мин угл. мин
15
20
15
10
15
20
25
20
15
10
10
15
20
10
15
20
10
15
20
10
15
20
15
20
15
15
20
15
10
15
20
25
25
35
30
15
20
30
50
30
25
20
20
25
30
25
25
30
20
30
40
20
30
40
25
60
25
25
35
30
20
20
30
50
Род тока
М
1,2
1,2
1,5
1,2
1,2
1,1
1,2
1,3
1,4
1,5
1,4
1,3
1,2
1,1
1,2
1,1
1,2
1,3
1,4
1,5
1,4
1,3
1,2
1,1
1,2
1,1
1,2
1,3
1,4
1,5
1,4
1,3
переменный
постоянный
переменный
любой
переменный
постоянный
постоянный
переменный
переменный
постоянный
постоянный
переменный
любой
любой
постоянный
любой
любой
переменный
постоянный
любой
постоянный
любой
любой
любой
постоянный
переменный
постоянный
переменный
любой
переменный
постоянный
постоянный
Продолжение табл. 1.1
№
п / п
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
Требования к качеству
работы
Сведения о нагрузке
Jн, αm, Ωm,
Мн,
Н⋅м Н⋅м·с2 рад с–1
6,0 3,0
10,0 4,0
25,0 12,0
12,0 5,0
12,0 12,0
25,0 5,0
60,0 17,0
120,0 30,0
100,0 40,0
100,0 70,0
25,0 5,0
1,7 7,0
170,0 25,0
100,0 6,0
75,0 125,0
170,0 50,0
75,0 40,0
25,0 25,0
0,5 0,5
0,3 0,5
1,5 2,0
1,0 1,0
1,0 2,0
4,0 1,0
8,0 6,0
10,0 5,0
5,0 3,0
8,0 5,0
15,0 8,0
10,0 6,0
16,0 10,0
20,0 4,0
45,0 20,0
80,0 50,0
100,0 40,0
100,0 70,0
20,0 5,0
30,0 7,0
1,0
–
–
0,4
2,0
3,0
–
–
–
–
0,7
1,2
3,0
1,0
2,0
1,5
2,5
1,5
–
–
0,4
–
–
0,3
1,0
–
–
–
–
0,2
2,0
3,0
–
–
–
–
0,5
1,0
1,2
0,7
1,7
2,2
1,7
2,5
1,2
0,6
0,5
1,2
0,6
2,0
1,2
0,7
2,0
1,2
1,7
2,5
2,0
1,5
0,5
1,5
1,0
1,0
0,4
1,0
1,5
1,0
1,5
2,5
2,0
1,5
1,0
0,5
0,4
2,0
0,5
1,5
εm,
с–2
1.7
1,2
1,2
0,7
0,6
1,5
0,5
0,8
1,0
1,2
0,5
1,6
0,3
0,6
0,6
0,7
1,4
2,0
1,2
1,0
1,5
1,5
2,0
1,0
1,5
2,0
2,5
2,0
1,0
0,8
0,5
1,5
0,5
1,3
1,0
1,0
0,6
3,0
xст,
xск,
угл. мин угл. мин
20
15
10
10
15
20
10
15
20
10
15
25
10
15
20
15
20
15
18
10
20
15
10
15
20
25
15
20
10
15
20
20
10
25
20
10
15
20
30
25
20
20
25
35
25
25
30
20
30
45
20
30
40
25
60
25
25
20
30
30
10
20
30
50
25
15
20
25
20
30
25
30
30
25
30
35
Род тока
М
1,2
1,1
1,2
1,3
1,4
1,5
1,4
1,3
1,2
1,1
1,2
1,3
1,4
1,5
1,4
1,3
1,2
1,1
1,2
1,3
1,4
1,5
1,4
1,3
1,2
1,1
1,2
1,3
1,4
1,5
1,4
1,3
1,2
1,1
1,2
1,3
1,4
1,5
переменный
переменный
постоянный
постоянный
переменный
любой
любой
постоянный
любой
любой
переменный
любой
любой
постоянный
любой
любой
любой
постоянный
переменный
постоянный
переменный
постоянный
переменный
постоянный
переменный
постоянный
переменный
постоянный
постоянный
переменный
переменный
любой
переменный
любой
постоянный
переменный
постоянный
переменный
11
Окончание табл. 1.1
№
п / п
Jн, αm, Ωm,
Мн,
Н⋅м Н⋅м·с2 рад с–1
71 25,0 10,0
72 10,0 2,0
73 40,0 4,0
74 100,0 25,0
75 12,0 1,0
76 70,0 20,0
77 55,0 20,0
78 60,0 15,0
79 5,0 1,0
80 35,0 3,0
12
Требования к качеству
работы
Сведения о нагрузке
2,0
–
0,4
1,0
–
–
–
–
1,0
0,5
3,0
1,0
0,5
0,5
2,0
1,5
1,0
2,0
0,5
0,4
εm,
с–2
1,5
3,0
2,0
1,0
0,5
0,5
2,5
2,0
1,0
2,0
xст,
xск,
угл. мин угл. мин
25
15
20
10
15
20
20
10
25
15
50
25
15
20
25
20
30
25
30
15
Род тока
М
1,1
1,2
1,3
1,4
1,5
1,1
1,2
1,3
1,4
1,5
любой
постоянный
переменный
постоянный
переменный
любой
постоянный
переменный
постоянный
переменный
2. ВЫБОР ЭЛЕМЕНТОВ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО
УПРАВЛЕНИЯ И СТАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ
Любая система автоматического управления, вне зависимости
от своего назначения, предполагает наличие элементов, обязательных для ее функционирования. Такими элементами являются: измеритель рассогласования, усилитель, исполнительный двигатель,
передаточный механизм (редуктор). Все эти устройства функционально связаны между собой, поэтому их правильный выбор определяет как динамические свойства САУ, построенной на выбранных элементах, так и сложность регулятора (цепей коррекции),
требующегося для реализации заданного закона движения объекта
управления.
2.1. Выбор исполнительного двигателя
Одной из основных характеристик электрического двигателя
является его мощность. Предварительно оценить требующуюся
мощность двигателя Pтр по приведенным в техническом задании
данным можно с помощью выражения
(2.1)
Pòð = Mí Ωm , где Мн – момент нагрузки; Ωm – заданное в техническом задании
максимальное значение скорости объекта управления (нагрузки).
Однако определенная таким образом мощность может оказаться
как завышенной, поскольку двигатель в САУ не работает все время
с максимальной скоростью, так и заниженной, недостаточной для
развития ускорения εm. В теории систем автоматического управления разработано несколько методов, позволяющих учитывать все
имеющиеся исходные данные о нагрузке.
В курсовом проекте при проектировании используется метод эквивалентного рабочего цикла, основой которого является гипотеза
о гармоническом характере движения исполнительного вала САУ.
Очевидно, что желаемый процесс движения объекта управления в
большинстве электромеханических и робототехнических систем
носит либо монотонный, либо апериодический характер. Поскольку процесс произвольного вида может быть разложен в ряд Фурье
с удержанием первой гармонической составляющей, то в первом
приближении параметры этой гармонической составляющей используются при расчетах по методу эквивалентного рабочего цикла
13
α2 (t) = Ak sin (ωkt),
где Ak,ωk – амплитуда и частота первой гармонической составляющей ряда Фурье.
Амплитуда и частота Ak,ωk определяются по заданным в техническом задании параметрам
α
ε
Ak = m ; ωk = m ,
xm
Ωm
где αm – максимальное значение угла отклонения объекта управления; xm = xст + xск – максимальное значение ошибки [рад]; εm –
максимальное ускорение.
При этом результирующий момент сопротивления может быть
представлен в виде
Mðåç =
Mí æç
J ö
+ ç Jäâ + Jðåä + í ÷÷÷εm i sin (ωkt),
ç
ih è
i2 ø
где Jдв – момент инерции ротора; Jред – момент инерции редуктора; h = 0,8 ÷ 0,9 – коэффициент полезного действия редуктора;
Ω
i = N – передаточное число редуктора; ΩN – номинальная скоΩm
рость двигателя.
Очевидно, что всегда должно выполняться неравенство
Mдв≥Mрез, где Mдв – момент, развиваемый двигателем. Поэтому
одним из основных условий пригодности двигателя является его
проверка по максимальному результирующему моменту
Mðåç max =
æJ ö
Mí
+ ( Jäâ + Jðåä ) + çç í ÷÷÷εm i, çè i2 ø
ih
(2.2)
который может быть реализован при условии, когда sin(ωkt) = 1.
Тогда условием пригодности двигателя является выполнение неравенства
(2.3)
Mï ³ Mðåç max , где Mп – пусковой момент двигателя.
Если условие (2.3) не выполняется, то возможна остановка двигателя в моменты времени, когда Mп<Mрез max.
Поскольку на данном этапе проектирования редуктор еще не
рассчитан, то полагаем Jред = 0.
14
После определения передаточного числа редуктора, его геометрических размеров и момента инерции условия пригодности ИД
нужно уточнить.
Условие (2.3) является недостаточным для окончательного решения о пригодности выбранного двигателя, поскольку его средняя
загрузка по току в течение всего времени работы, обусловленная
изменением момента нагрузки, может превысить номинальное значение, что приведет к перегреву двигателя. Поэтому момент сопротивления следует оценивать еще и эквивалентным (среднеквадратичным) значением, определяемым в соответствие с выражением
Mýêâ =
T
T
0
0
1
1
M12 (t)dt + ò M22 (t)dt , ò
T
T
(2.4)
æ
J ö
M
2π
.
где M1 (t) = çç Jäâ + Jðåä + 2í ÷÷÷εm i sin (ωk t), M2 (t) = í , T =
çè
ih
ωk
i ø
Раскрыв интегралы в (2.4), получим выражение для эквивалентного момента в виде
2
2
æ
J ö ε 2i2 çæ Mí ö÷
÷÷ . Mýêâ = çç Jäâ + Jðåä + 2í ÷÷÷ m
+ç
çè ih ø÷
èç
2
i ø
(2.5)
Эквивалентный момент Мэкв не должен превышать значение номинального момента MN выбранного двигателя
MN ³ Mýêâ . (2.6)
Таким образом, алгоритм выбора исполнительного двигателя может быть представлен следующей последовательностью операций.
1. По выражению (2.1) определяем требующуюся мощность двигателя.
2. Подбираем двигатель, номинальная мощность PN которого
удовлетворяет условию PN≥Pтр. Технические характеристики двигателей постоянного и переменного тока приведены в приложении 1.
При этом становятся известными данные двигателя: MN – номинальный момент, Mп – пусковой момент, ΩN –номинальная скорость вращения, Jдв – момент инерции ротора, UN – номинальное
напряжение управления.
3. Определяем предварительное значение передаточного числа
редуктора
Ω
i = N .
(2.7)
Ωm
15
4. По выражению (2.2) определяем максимальное значение момента сопротивления и проверяем условие (2.3).
5. По выражению (2.5) определяем значение эквивалентного момента и проверяем условие (2.6).
Если хотя бы одно из условий п. 4 или п. 5 не выполняется, следует выбрать другой двигатель.
При выборе исполнительного двигателя по возможности следует выбирать ИД с минимальным моментом инерции и скоростью
вращения вала. Последнее позволит уменьшить передаточное число редуктора и тем самым уменьшить его инерционность, а следовательно, уменьшить инерционность исполнительного механизма
в целом. При проектировании САУ надо понимать, что динамические свойства системы в основном будут определяться самым
инерционным элементом, то есть элементом системы, имеющим
наибольшую постоянную времени. Для электромеханических и
робототехнических систем и комплексов такими элементами являются исполнительный двигатель и передаточный механизм.
Приближенно время переходного процесса в системе управления
можно оценить как величину в 3–6 раз большую максимальной постоянной времени. Следовательно, построить САУ, в которой время переходного процесса меньше, чем 3–6 постоянных времени ИД
физически невозможно.
Приводимые ниже расчетные примеры не являются иллюстрацией сквозного проектирования САУ, а лишь показывают расчеты
отдельных частей курсового проекта.
Пример 1. Проведем выбор исполнительного двигателя исходя
из следующих данных технического задания:
момент нагрузки Mн = 100 Н·м;
момент инерции нагрузки Jн = 70 Н·м·с2;
максимальная угловая скорость Ωm = 1,2 c–1;
максимальное угловое ускорение εm =1,2 c–2.
Требуемая мощность исполнительного двигателя определяется
по выражению (2.1)
Pòð = Mí Ωm = 100 ×1,2 = 120 Âò.
Предварительно выберем двигатель МИ–31 со следующими техническими характеристиками:
ó
номинальное напряжение управления, UN
= 60 B;
номинальная мощность, PN = 200 Вт;
ó
номинальный ток управления, IN
= 4,4 À;
номинальный момент на валу MN = 1,91 Н·м;
16
номинальная скорость вращения вала, ΩN = 105 c–1;
момент инерции вращающихся масс двигателя J = 0,36·10–2
кг·м2;
момент трения Mтр = 0,196 Н·м;
пусковой момент Mп = 7,9 Н·м;
масса m = 36 кг.
В пояснительной записке технические характеристики выбранного двигателя должны быть оформлены в виде таблицы, также в
виде таблицы приводятся его геометрические размеры, в соответствии с эскизом конструкции (приложение 1).
После предварительного выбора двигателя необходимо провести
его проверку с учетом всех данных о нагрузке.
Предварительное значение передаточного числа редуктора определяется по выражению (2.7).
Максимальное значение результирующего момента, определяемое по выражению (2.2), должно быть меньше пускового момента
двигателя (2.3)
Mí æç
J ö
+ ç Jäâ + Jðåä + 2í ÷÷÷εm i =
ih çè
i ø
æ
100
70 ö÷
=
+ ççç0,36 ×10-2 +
÷÷×1,2 × 87,5 = 2,6 Í × ì;
87,5 × 0,9 èç
87,52 ø÷
Mðåç max =
Mï > Mðåç .
Величина эквивалентного момента, определяемого из выражения (2.5), должна быть меньше номинального момента на валу исполнительного двигателя (2.6)
2
2
æ
J ö ε 2i2 çæ Mí ö÷
÷÷ =
Mýêâ = çç Jäâ + Jðåä + 2í ÷÷÷ m
+ç
çè ih ø÷
èç
2
i ø
2
2
æ
70 ö÷ 1,22 × 87,52 æç 100 ö÷
-2
ç
÷
= çç0,36 ×10 +
×
+
= 1,58 Í × ì;
÷
ç
÷
çè 87,5 × 0,9 ÷ø
çè
2
87,52 ø÷
MN > Mýêâ .
По результатам проверки можно заключить, что выбранный
двигатель соответствует требованиям технического задания.
17
2.2. Уточнение значения
передаточного числа редуктора
Передаточное число редуктора, определенное по выражению
(2.7), может оказаться не лучшим с точки зрения быстродействия
САУ. Подставляя в уравнении (2.2) MN вместо Mрез, получаем
εm =
Mï -
Mí
ih
æ
ö
çç Jäâ + Jðåä + Jí ÷÷i
2 ÷ø
çè
i
.
(2.8)
Из полученного соотношения следует, что εm зависит от передаточного числа редуктора i. Поэтому можно определить оптимальное с точки зрения развития в системе максимального ускорения
передаточное число редуктора i0, построив график зависимости по
выражению (2.8) (рис. 2.1, кривые 1–3).
Для определения области допустимых значений i на том же
графике следует построить зависимость Mэкв = Мэкв(i) в соответствии с выражением (2.5) и провести горизонтальную прямую, соответствующую MN. Точки пересечения этой прямой с графиком
Mэкв = Мэкв(i) обозначим imin и imax. Отложим на оси i точку, соотΩ
ветствующую i* = N .
Ωm
εm
Mэкв
1
2
3
кв
Mэ
MN
0
i min
i0
i*
i max
Рис. 2.1. Графики зависимостей для определения
оптимального передаточного числа редуктора
18
i
После выполнения графических построений можно выбрать оптимальное значение передаточного числа редуктора.
Если оптимальное значение i0, определенное по экстремуму
εm = εm(i), лежит в интервале imin = i* (кривая 2), то в качестве окончательного значения передаточного числа редуктора принимается i0.
Если оптимум функции εm = εm(i) лежит правее i*, (кривая 3), то
в качестве окончательного значения передаточного числа редуктора принимается значение i*.
Если оптимум функции εm = εm(i) лежит левее imin (кривая 1), то
в качестве окончательного значения передаточного числа редуктора принимается значение imin.
Выбранное таким образом значение ip будут соответствовать
максимальному ускорению, реализуемому в САУ при выполнении
условия
MN≥Mэкв.
Если в результате уточнения окажется, что ip отличается от i*,
то нужно вновь определить Mэкв и Mрез max при i = ip и проверить
условия выбора двигателя (2.3), (2.6).
Если условия выполняются, то принимается i = ip, если же не
выполняются, то следует принять i = i*.
Пример 2. Для уточнения значения передаточного числа редуктора, строятся графики зависимости Мэкв(i) и εm(i) по выражению
(2.8).
В табл. 2.1 приведены значения i, Mэкв и εm. На рис. 2.2 приведены графики функций Мэкв(i), εm(i) и прямая MN. Границы
пересечения графиков imin = 70,imax = 590, i = 87,5. Функция εm(i)
имеет максимум при i = 154. Это передаточное отношение является
Таблица 2.1
Результаты вычислений
i
εm(i), c–2
Мэкв(i), Н·м
50
70
100
200
300
400
500
590
700
3,594
5,042
6,405
6,864
5,733
4,720
3,958
3,439
2,955
2,595
1,91
1,430
1,064
1,174
1,398
1,661
1,912
2,229
19
i1
imax
7.2
imin
8
io
ε m( i )
6.4
5.6
4.8
4
3.2
2.4
1.6
Mn
Me(i )
0.8
0 50 100 150200 2503003504004505005506006507007508008509009501000
Рис. 2.2. Графики функций Мэкв(i), εm(i) и прямая MN
оптимальным с точки зрения системы управления, но поскольку
данное значение больше предварительного (пунктирная вертикаль
на рис. 2.2), то окончательно принимаем iопт = 87,5.
2.3. Расчет основных параметров редуктора
Разрабатываемые в курсовом проекте САУ относятся к приводам малой и средней мощности, поэтому целью расчета является
определение числа пар зубчатых колес n, количества зубцов каждого колеса zj, модуля m, габаритов зубчатых колес – диаметр dj и
ширина bj.
Число пар зубчатых колес определяется по формуле
n=
lg (i p )
lg (3 ¸ 5)
,
(2.9)
где ip – передаточное число редуктора, выбранное в предыдущем
разделе.
Полученное значение n округляется до ближайшего меньшего.
Затем определяются передаточные числа пар зубчатых колес ik из
20
соображений минимальности момента инерции редуктора. Поэтому передаточные числа первых двух пар выбираются в пределах
2 ÷ 3, а в третьей и последующих – в пределах 4 ÷ 8. В результате
должно выполняться равенство
n
i = Õ ik , (2.10)
k=1
Передаточные числа всех пар колес должны быть только целыми, если найденное значение i нельзя представить в виде комбинации целых чисел, то оно должно быть изменено таким образом, что
бы ik были целыми, а также учитывались условия выбора ИД.
Для определения числа зубцов zj нужно предварительно задаться числом зубцов ведущих зубчатых колес z1, z3, z5, …. Для обеспечения плавности хода объекта управления число зубцов ведущих
колес выбирается в диапазоне 18 ÷ 20. После назначения z2j–1 определяется количество зубцов всех остальных колес
z2 j = ij z2 j-1. (2.11)
Для определения размеров зубчатых колес предварительно нужно определить модуль
m=3
8 Mí
, kβ sz2n
(2.12)
где Mн – максимальный момент нагрузки на выходном зубчатом
колесе, Н·м; kβ = 0,4÷0,6 – коэффициент ширины зуба; s = 780·107
Н / м2 – допустимое напряжение в материале зубчатого колеса при
расчете на выносливость (для стали); z2n – количество зубцов выходного зубчатого колеса.
Полученное значение модуля округляют до ближайшего рекомендуемого значения: 0,3; 0,5; 0,6; 0,8; 1,0; 1,5; 2,0.
По известному значению модуля определяют диаметры зубчатых колес
dj = mzj ; "j (1,2n). (2.13)
Ширину зубчатых колес вычисляют по формуле
b = ψm, (2.14)
где ψ = 4÷10.
21
Полагая, что зубчатые колеса сплошные и одинаковой ширины,
можно определить момент инерции редуктора
Jðåä =
π × b × ρ çæ 4 d24 + d34 d44 + d54
÷÷ö
ççd1 +
+
+
...
÷÷, 32 èç
i12
i12i22
ø÷
(2.15)
где ρ – удельная плотность материала зубчатых колес, кг / м3. Для
стали ρ принимаем равным 8000 кг / м3.
Полученное значение Jред далее необходимо использовать для
проверки правильности выбора двигателя, поскольку на первом
этапе параметры редуктора были неизвестны и не учитывались.
Если условия (2.3), (2.6) при этом не выполняются, выбор двигателя производится заново. Далее можно перейти к построению кинематической схемы редуктора и конструкции механического узла.
В системах управления аэродинамическими рулями часто используются редукторы с винтовой парой (рис. 2.3), причем для
повышения КПД широко применяют шариковинтовые передачи
(ШВП).
Общее передаточное число в этом случае можно представить в
виде произведения
i = iâ ið ,
где iв = 2π / h – передаточное отношение, приходящееся на винтовую пару; ip = 3r / π – передаточное отношение в диапазоне углов
±30°от перемещения винта (гайки) к углу поворота через рычаг с
плечом r = 0,1 м для всех вариантов заданий; h – шаг винта.
Таким образом, на винтовую пару приходится передаточное отношение
iâ =
i
.
ið
В тех случаях, когда iв не реализовать на одной винтовой паре,
возможно использование комбинированного редуктора, содержа-
ИД
ω
r
α
Рис. 2.3. Кинематическая схема ПМ с винтовой парой
22
щего зубчатые зацепления и винтовую пару. Винтовая пара при
этом является выходным элементом ПМ.
При построении винтовой пары целесообразно использовать
трапециевидную резьбу с материалом гайки из бронзы, а винта –
стали[5]. Коэффициент трения этой пары можно принять f = 0,05.
Тогда основные параметры определяются следующим образом. Необходимо задаться углом подъема винтовой линии из условия α > ρ,
где ρ = arctg(f) – угол трения. Затем найти средний радиус винта
R=
1
.
iâ × tg(α)
Величину tg(α) можно варьировать в широких пределах, поскольку (при постоянном R) она определяется числом заходов z (рекомендуется z = 1; 2; 3.)
tg (α ) =
zh
.
2πR
Пример 3. Допустим, что передаточное число редуктора равно
87,5 (см. пример 1). Число пар зубчатых колес, соответствующее
передаточному отношению, полученному в примере определяется
по выражению (2.9)
n=
lg (i)
lg (3 ¸ 5)
=
lg (87,5)
lg (3 ¸ 5)
.
Принимаем число пар колес равным 4, тогда передаточные числа пар зубчатых колес выбираются с учетом выражения (2.10)
i = 2 × 3 × 3 × 5 = 90.
Число зубьев ведущих колес принимаем равным 18, то есть
z1 = z3 = z5 = z7 = 18,
тогда числа зубьев ведомых колес определяются по выражению
(2.11)
z2 = i1z1 = 2 ×18 = 36;
z4 = i2z3 = 3 ×18 = 54;
z6 = i3z5 = 3 ×18 = 54 ;
z8 = i4 z7 = 5 ×18 = 90.
23
Модуль определяется по формуле (2.12)
m=3
8 Mí
8 ×100
=3
= 0,0013 ì = 1,3 ìì,
kp sz2n
0,5 × 780 ×107 × 90
тогда стандартное значение модуля m = 1,5 мм.
Определим диаметры зубчатых колес по выражению (2.13)
d1 = mz1 = d3 = d5 = d7 = 1,5 ×18 = 27 ìì;
d2 = mz2 = 1,5 × 36 = 54 ìì;
d4 = d6 = mz4 = 1,5 × 54 = 81 ìì;
d8 = mz8 = 1,5 × 90 = 135 ìì.
Определим ширину колес по формуле (2.14)
b = 8 ×1,5 = 12 ìì.
Поскольку найдены значения основных параметров редуктора,
то можно определить момент инерции его подвижных частей, в соответствии с выражением (2.15)
ö÷ 3,14 ×12 ×10-3 × 8 ×103
πbρ çæ 4 d24 + d34 d44 + d54
÷÷ =
çd1 +
+
+¼
´
ç
÷
32 çè
32
i12
i12 × i22
ø÷
æ
ö÷
544 + 274 814 + 274 814 + 274
1354
-12
´ççç274 +
+
+
+
=
÷÷×10
÷
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
÷
çè
2
2 ×3
2 ×3 ×3
2 ×3 ×3 ×5 ø
Jðåä =
=
3,14 ×12 ×10-3 × 8 ×103
× 4422114 ×10-12 = 4,165 ×10-5 êã × ì2 .
32
Используя найденное значение момент инерции редуктора, необходимо уточнить значение эквивалентного и максимального результирующего момента по формулам (2.1), (2.2)
Mí æç
J ö
+ ç Jäâ + Jðåä + 2í ÷÷÷εm i =
ç
i×h è
i ø
æ
100
70 ö
=
+ çç0,36 ×10-2 + 4,165 ×10-5 + 2 ÷÷÷× 90 ×1,2 = 2,56 Í × ì,
90 × 0,9 çè
90 ø
Mðåç max =
что меньше Mп.
24
2
2
æ
J ö ε 2i2 çæ Mí ö÷
÷÷ =
Mýêâ = çç Jäâ + Jðåä + 2í ÷÷ m
+ç
çè ih ø÷
èç
2
i ø÷
2
2
æ
70 ö 1,22902 æç 100 ö÷
= çç0,36 ×10-2 + 4,165 ×10-5 + 2 ÷÷÷
+ç
÷÷ = 1,55 Í × ì,
çè 90 × 0,9 ø
èç
2
90 ø
что меньше MN.
Таким образом, уточненные расчеты показывают, что двигатель
(пример 1), с учетом момента инерции редуктора, выбран правильно. Кинематическая схема редуктора показана на рис. 2.4.
И
ωр
Н
ИД
ω дв
Редуктор
Рис. 2.4. Кинематическая схема редуктора
Кинематическая схема редуктора (примерный вид показан на
рис. 2.4) должна быть изображена в масштабе.
2.4. Построение измерителя рассогласования
и выбор первичных измерительных преобразователей
Измеритель рассогласования (ИР) является информационным
звеном САУ, предназначенным для измерения угла поворотов
α1(t) и α2(t), преобразования измеренных углов в электрический
сигнал и формирования сигнала ∆U, пропорционального разности
α1(t)–α2(t).Функциональные и структурная схема ИР показаны на
рис. 2.5, где приняты следующие обозначения: x – ошибка САУ;
kИР – коэффициент передачи ИР; dИР – погрешность ИР.
Результирующая ошибка системы автоматического управления
x может быть представлена в виде
25
(2.16)
xäîï max = xèð + xäîï , где xИР – ошибка, обусловленная точностью работы ИР; xдоп –
ошибка, обусловленная управляющими и возмущающими воздействиями.
a)
б)
Uп
α1(t)
∆U (t)
ИР
α1(t)
ИР
x(t)
σв
Kв
∆U (t)
α2 (t)
α2 (t)
Рис. 2.5. Функциональная (а) и структурная (б) схемы ИР
Очевидно, что предельная точность САУ непосредственно зависит от точности ИР. Действительно, если ИР измеряет рассогласование с погрешностью dИР, то установившаяся ошибка САУ даже
при равенстве α1 и α2 определяется в виде
d
x = xÈÐ = ÈÐ . kÈÐ
(2.17)
Поэтому задача построения ИР является одной из важнейших
при проектировании САУ. Элементной базой для построения ИР
являются первичные измерительные преобразования (ПИП).
В курсовом проекте рассматривается три вида ПИП: потенциометрические (ПМ), сельсины (СС), вращающиеся трансформаторы
(ВТ). Потенциометрические ПИП используются преимущественно
в САУ постоянного тока, а сельсины и вращающиеся трансформаторы – в САУ переменного тока.
Известны два основных принципа построения ИР: по компенсационной и каскадной схемам. На рис. 2.6 приведена структура
компенсационной схемы ИР.
Здесь ПИП-датчик и ПИП-приемник включены как индивидуальные преобразователи угла поворота α1 и α2 в напряжение U1 и
U2. Напряжение U1 и U2 подаются на вход суммирующего устройства, в котором определяется ∆U =U1–U2.
26
Uп
α1
Uп
ПИП
датчик
ПИП
приемник
∑
U1
α2
U2
∆U
Рис. 2.6. Функциональная схема измерителя рассогласования,
построенного по компенсационной схеме
Если коэффициенты передачи датчика kд и приемника kп одинаковы и равны kИР, то
∆U = kä α1 - kï α2 = kÈÐ (α1 - α2 ), (2.18)
где kИР – коэффициент передачи ИР, зависящий от конкретных
ПИП, используемых в схеме, то есть напряжение на выходе сумматора будет пропорционально рассогласованию САУ.
На рис. 2.7 приведена структура каскадной схемы измерителя
рассогласования. Здесь ПИП-датчик включен как индивидуальный преобразователь, сигнал с выхода которого поступает в качестве напряжения питания на ПИП-приемник. Выходное напряжение ИР определяется по выражению (2.18).
Компенсационная схема ИР используется преимущественно для
САУ с ограниченным углом поворота задающего вала, а каскадная – для САУ с неограниченным углом поворота. Следует иметь
в виду, что компенсационная схема требует высокой степени идентичности характеристик ПИП, поэтому сельсины для таких схем
не используются.
Uп
α1
ПИП
датчик
U1
ПИП
приемник
∆U
α2
Рис. 2.7. Функциональная схема измерителя рассогласования,
построенного по каскадной схеме
27
2.4.1. Принципиальные схемы ИР
на потенциометрических ПИП
Потенциометрические ПИП, как правило, применяются в системах управления постоянного тока относительно невысокой точности,
объект управления которых имеет ограниченный угол поворота.
Компенсационная схема на потенциометрических ПИП изображена на рис. 2.8, где Uи.п – напряжение источника питания.
Обозначим Rд – сопротивление датчика, Rп – сопротивление приемника, RΣ – входное сопротивление сумматора, в качестве которого обычно применяется операционный усилитель, имеющий большое входное сопротивление, jн – угол намотки потенциометров.
Если выдерживаются соотношения Rä = Rï = R, R << Rå , то коэффициент передачи ИР определяется в виде
U
kÈÐ = kä = kï = è.ï . (2.19)
jí
Каскадная схема на потенциометрических ПИП изображена на
рис. 2.9. Если выдерживается соотношения Rд<Rп<RΣ, где RΣ –
входное сопротивление предварительного усилителя, то коэффициент передачи ИР в этом случае определяется в виде
U m
(2.20)
kÈÐ = è.ï , 2π
где m – количество точек связи между ПИП-датчиком и ПИПприемником.
Uп
ПИП
приемник
ПИП
датчик
α1
U1
∑
U2
α2
∆U
Рис. 2.8. Принципиальная схема измерителя рассогласования,
построенного по компенсационной схеме на потенциометрических ПИП
28
ПИП
датчик
ПИП
приемник
∆U
АА
Uп
α2
α1
Рис. 2.9. Принципиальная схема измерителя рассогласования,
построенного по каскадной схеме на потенциометрических ПИП
При построении измерителя рассогласования по каскадной схеме необходимо учитывать, что увеличение количества точек связи
повышает чувствительность ИР так как kИР возрастает пропорционально m. Вместе с тем рост kИР приводит к уменьшению зоны
линейности ИР, что показано на рис. 2.10. Поскольку в курсовом
проекте для определения параметров корректирующего устройства
(см. п. 3.2) используется метод ЛАЧХ, то модель САУ должна быть
линейной.
Следовательно, выбранное значение должно обеспечивать линейную характеристику ИР во всем диапазоне изменения задающего воздействия α1(t).
Так как αm задано в техническом задании, то при построении
статической характеристики ИР необходимо проверить условие
kÈÐ αm £ UÈÏ .
Uип
Uвых.ИР
k ИР1
k ИР2
–Uвх.ИР2
–Uвх.ИР1
Uвх.ИР1
–Uип
Uвх.ИР2
Uвх.ИР
kИР1+ kИР2
(m2 > m1)
Рис. 2.10. Влияние числа точек связи на зону линейности ИР
29
2.4.2 Принципиальные схемы ИР
на вращающихся трансформаторах и сельсинах
Вращающиеся трансформаторы (ВТ) применяются в качестве
ПИП в системах управления переменного тока, в том числе с неограниченным углом поворота объекта управления, а также в тех
случаях, когда потенциометрические ПИП не обеспечивают заданную точность функционирования САУ.
Компенсационная схема на ВТ изображена на рис. 2.11.
Если ПИП-датчик и ПИП-приемник идентичны, то коэффициент передачи ИР определяется следующим образом:
kÈÐ = kòUè.ï , (2.21)
где kт – коэффициент трансформации; kт = kт.д = kт.п, где kт.д – коэффициент трансформации датчика; kт.п – коэффициент трансформации приемника.
Каскадная схема на ВТ изображена на рис. 2.12.
ПИП
датчик
Uп
ПИП
приемник
α2
U2
α1
U1
∑
∆U
Рис. 2.11. Принципиальная схема измерителя рассогласования,
построенного по компенсационной схеме на BT
Uп
∑
α1
α2
∆U
Рис. 2.12. Принципиальная схема измерителя рассогласования,
построенного по каскадной схемена ВТ
30
∆U
Uп
α1
∑
α2
Рис. 2.13. Принципиальная схема измерителя рассогласования,
построенного по каскадной схеме на сельсинах
В данном случае коэффициент передачи ИР определяется в виде
kÈÐ =
kò.ä
U.
(2.22)
Как было отмечено выше, сельсины имеют низкую точность, поэтому измеритель рассогласования на сельсинах строится только
по каскадной схеме (рис. 2.13).
В данном случае коэффициент передачи ИР определяется в виде
kò.ï
kÈÐ = Uèï max , где Uип max – амплитудное значение напряжения питания.
(2.23)
2.4.3. Выбор первичных
измерительных преобразователей
Если выбор схемы построения ИР определяется родом питающего тока и максимальным углом поворота αm задающего вала САУ,
то выбор ПИП для реализации измерителя рассогласования в соответствии со следующими исходными данными:
xст – допустимая статическая ошибка САУ;
xск – допустимая скоростная ошибка САУ;
αm – максимальный угол поворота задающего вала;
U – род тока.
Методика выбора ПИП опирается на оценку погрешности воспроизведения им угла поворота и сопоставлении этой погрешности
с допустимым значением погрешности ИР, определяемым по допустимым ошибкам САУ.
Допустимое значение погрешности ИР определяется обычно
на основе критерия пренебрежимых погрешностей. Основой этого
критерия является предположение о случайном характере погрешностей ПИП и нормальном законе их распределения. При этом,
если погрешность (среднеквадратическое значение) составляет 5%
от общей погрешности САУ, то допустимая ошибка может быть
определена следующим образом:
31
xÈÐ max äîï =
xäîï
,
(2.24)
где xдоп = xст в случае позиционной системы, работающей в режиме
отработки скачкообразных воздействий; xдоп = xcт + xcк в случае
САУ, работающей в режиме слежения за входным сигналом, изменяющимся с постоянной скоростью, и при отработке гармонического входного воздействия.
При выполнении курсового проекта принимаем
3
xдоп= xcт + xcк.
(2.25)
Методика оценки погрешности выбираемых потенциометрических датчиков несколько отличается от методики оценки погрешности ВТ и сельсинов, поскольку сельсины и ВТ имеют составляющую
погрешности, определяемую скоростью вращения выходного вала
системы, а потенциометрические – не имеют. Поэтому погрешность
ИР на потенциометрических ПИП оценивается только по статическим ошибкам, а индукционных – по статическим и скоростным.
Таким образом, для САУ на постоянном токе погрешность ИР
оценивается с помощью выражения
xÈÐ = xñò.ä2 + xñò.ï2 ,
(2.26)
где xст.д, xст.п – ошибки датчика и преемника, определяемые по каталогам ПИП с помощью выражения
ε
xñò =
αm , (2.27)
100
где ε – допустимое отклонение выходного напряжения ПИП от линейной зависимости в процентах. Если ε задается не в процентах,
а в относительных единицах, тогда в формуле (2.27) делить на 100
не нужно.
Затем xИР сопоставляется с величиной xдоп (2.25). Если выполняется условие
(2.28)
xÈÐ £ xÈÐ max äîï , то выбранные ПИП удовлетворяют требованиям САУ по точности.
Если условие (2.28) не выполняется, то выбор ПИП следует продолжить. Если в каталогах, приведенных в приложении 2, не окажется ПИП, удовлетворяющих условию (2.28), то нужно переходить к построению ИР по двухканальной схеме.
32
Функциональная схема двухканального ИР приведена на
рис. 2.14, где приняты следующие обозначения: ДТО, ПТО – датчик и
приемник канала точного отсчета, соответственно; ДГО, ПГО – датчик
и приемник канала грубого точного отсчета, соответственно; q – редуктор между датчиками и приемниками грубого и точного отсчета.
Коэффициент передачи редуктора между каналами ТО (точный
отсчет) и ГО (грубый расчет) определяется из соотношения
kq ³
xÈÐ
(2.29)
,
xÈÐ max äîï
где xИР – ошибка самого точного из приведенных в каталогах ПИП.
Полученное значение kq округляется до ближайшего большего целого нечетного числа. Затем определяется погрешность ИР по точному каналу
xÈÐ ÒÎ =
xä2 + xï2
kq
2
+ xq2 , (2.30)
где xq – погрешность, вносимая редуктором между каналами ГО и
ТО, (обычно xq = 3÷5 угл. мин) и проверяется условие (2.28). Если и
в этом случае неравенство
(2.31)
xÈÐ ÒÎ £ xÈÐ max äîï не выполняется, то необходимо перейти к более точным ПИП, например к ВТ.
α1
Uп
Д ГО
α2
П ГО
q
q
∆UТО
Д ТО
Селектирующее
устройство
∆UГО
П ТО
Рис. 2.14. Функциональная схема двухканального ИР
33
При этом в системе управления должен быть спроектирован
преобразователь постоянного тока в переменный для питания ВТ и
фазочувствительный выпрямитель (ФЧВ) в цепи ошибки САУ для
превращения сигнала переменного тока с выхода ПИП в сигнал постоянного тока, поскольку звенья коррекции проектируются только на постоянном токе.
Для САУ, работающих на переменном токе, погрешность ИР
для компенсационной и каскадной схемы оценивается по-разному.
Причина этого заключается в том, что в компенсационной схеме
скоростные ошибки датчика и приемника при определении разности U1 – U2 взаимно компенсируются. В каскадной схеме этого не
происходит. Поэтому при выборе индукционных ПИП для компенсационной схемы можно пользоваться выражением (2.26).
При выборе индукционных ПИП для каскадной схемы погрешность ИР оценивается с помощью выражения
xÈÐ =
(xñò.ä2 + xñò.ï2 ) + (xñê.ä2 + xñê.ï2 ), (2.32)
где xcт.д, xcт.п – статическая ошибка датчика и приемника; xcк.д,
xcк.п – скоростная ошибка датчика и приемника, соответственно.
Статическая ошибка определяется по погрешности ε воспроизведения ПИП синусной зависимости, которая задается в справочнике в процентах или в относительных единицах.
Если погрешность ε задана в процентах, то переход к статической ошибке xcт (рад) осуществляется по формуле
xcò = 0,01ε,
если же погрешность задана в относительных единицах, то
xcт = ε.
Скоростная ошибка ПИП xcк определяется с учетом максимальной скорости вращения задающего вала САУ
xcê =
Ωm
,
2πfè.ï
где fи.п – частота напряжения источника питания.
Затем определенная по выражению (2.32) ошибка xИР сопоставляется с ошибкой xИР max доп. Если условие (2.28) выполняется, то
выбранный ПИП удовлетворяет требованиям САУ. В противном
случае выбор следует продолжить.
34
Если в каталоге ПИП с требуемыми характеристиками не окажется, необходимо перейти к построению двухканального ИР. Рекомендации по выбору передаточного числа редуктора между каналом ГО и ТО были даны выше (формула (2.29)). После определения
kq вновь осуществляется проверка измерителя рассогласования канала ТО. При этом xИР определяется по формуле
xÈÐ =
(xä2 + xï2 ) + x 2 + x 2 k 2 + x 2 , ( ñê.ä ñê.ï ) q q
k2
(2.33)
q
после чего выполняется проверка (2.29).
Необходимо заметить, что при построении двухканального ИР
коэффициент передачи измерителя рассогласования по каналу ТО
должен быть определен вновь с учетом коэффициента передачи редуктора между каналами ГО и ТО, а именно
*
kÈÐ
= kÈÐ kq , (2.34)
где kИР – коэффициент передачи ИР, определяемый по выражениям (2.29).
Пример 4. Рассмотрим построение измерителя рассогласования
системы автоматического управления для следующих исходных
данных:
угол поворота αm не ограничен;
допустимая статическая ошибка xст = 10 угл. мин;
допустимая скоростная ошибка xск = 30 угл. мин;
род тока – любой.
Поскольку угол поворота объекта управления не органичен, что
характерно, например, для антенных установок кругового обзора, то
в качестве ПИП могут быть выбраны вращающиеся трансформаторы, соединенные по каскадной схеме (рис. 2.15) (максимальный угол
поворота потенциометров лежит в диапазоне 330–340 угл. град).
Для того чтобы выбранные ПИП и собранный на их основе измеритель рассогласования удовлетворял заданной точности, необходимо выполнение условия (2.28).
Переведем значения статической и скоростной ошибок, приведенные в техническом задании, в радианы: xст = 20 угл. мин =
0,0058 рад; xск =30 угл. мин = 0,0087 рад, затем определяем значение допустимой ошибки САУ с соотношением (2.23)
x + xñê 0,0058 + 0,0087
xÈÐ max äîï = ñò
=
= 0,0048 ðàä.
3
3
35
Поскольку в техническом задании на проектирование САУ угол
поворота не ограничен, то в качестве измерителя рассогласования
выберем вращающийся трансформатор ВТ–5КФЗ.031.050, технические данные которого приведены ниже:
U = 60 В – напряжение питания;
f = 400 Гц – частота напряжения питания;
класс точности – 0,02;
ε = ±0,02%– погрешность ИР;
x = ±0,5 угл. мин – асимметрия угловых точек;
ΔE = 0,015% – остаточная ЭДС в нулевых точках;
R = 400 Ом – полное выходное сопротивление;
kт = 0,53 – коэффициент трансформации;
Mт = 130·10–4 Н·м – момент статического трения;
m = 0,68 кг – масса.
В пояснительной записке технические характеристики выбранного первичного измерительного преобразователя должны быть
оформлены в виде таблицы, также в виде таблицы приводятся его
геометрические размеры, в соответствии с эскизом конструкции
(приложение 2).
Исходя из характеристик ВТ определим статическую и скоростную ошибки датчика и приемника
xñò.ä = xñò.ï = 0,01ε = 0,01× 0,02 = 0,0002 ðàä;
xñê.ä = xñê.ï =
Ωm
0,5
=
= 0,0002 ðàä.
2πf 2 × 3,14 × 400
Тогда ошибка измерителя рассогласования
xÈÐ = xñò.ä2 + xñò.ï2 + xñê.ä2 + xñê.ï2 =
= 0,00022 + 0,00022 + 0,00022 + 0,00022 = 0,0004 ðàä.
Ошибка измерителя рассогласования меньше допустимой ошибки, определенной по техническому заданию, следовательно, измеритель рассогласования спроектирован верно.
Поскольку измеритель рассогласования построен по каскадной схеме, то его коэффициент передачи вычисляется по формуле
(2.22)
kÈÐ =
36
kò.ä
kò.ï
× Uè.ï =
0,53
Â
× 60 = 33,12
.
0,96
ðàä
Пример 5. Рассмотрим построение измерителя рассогласования
системы автоматического управления для следующих исходных
данных:
угол поворота αm =1,0 рад;
допустимая статическая ошибка xст = 10 угл. мин;
допустимая скоростная ошибка xск = 30 угл. мин;
род тока – постоянный;
напряжение питания обмотки управления исполнительного
двигателя 27 В.
Поскольку угол поворота объекта управления ограничен и проектируется САУ постоянного тока, то в качестве ПИП можно выбрать
потенциометры типа ПЛП–11 со следующими характеристиками:
ε = 0,3% – допустимое отклонение от линейной зависимости
(точность потенциометра);
ϕp = 330 град = 5,757 рад – максимальный угол раскрытия;
Mтр= 3,32∙10–3 Н м – момент трения;
Pp = 2 Вт – мощность;
m = 0,048 кг – масса;
δR1 – 500, 750, 1000; Ом – ряд номинальных значений сопротивлений.
Определим статические ошибки датчика и приемника
xñò.ä = xñò.ï =
0,3
ε
αm =
×1 = 0,003 ðàä.
100
100
Поскольку измеритель рассогласования построен на потенциометрах, то его допустимая ошибка
xÈÐ = xñò.ä2 + xñò.ï2 = 0,0032 + 0,0032 = 0,0042 ðàä.
Допустимая ошибка измерителя рассогласования, определенная по данным технического задания
xÈÐ max äîï =
xñò + xñê 0,0044 + 0,0087
=
= 0,0043 ðàä.
3
3
Ошибка измерителя рассогласования меньше допустимой ошибки, определенной по техническому заданию, следовательно, измеритель рассогласования спроектирован верно.
Поскольку измеритель рассогласования построен по каскадной
схеме и суммирование сигналов с потенциометров осуществляется
на входе операционного усилителя, то Rä = Rï = dR, dR << Rå , следовательно, коэффициент передачи ИР определяется в виде
37
U
27
Â
kÈÐ = kä = kï = è.ï =
= 4,69
.
jí
5,757
ðàä
Как следует из примера, напряжение питания измерителя рассогласования целесообразно принимать равным напряжению питания обмотки управления исполнительного двигателя, если такое
решение допускает мощность выбранного потенциометра. В этом
случае требуется осуществить следующую проверку
P=
Uè.ï2 272
=
= 1,458 Âò < Pp .
500
dR1
Если условие не выполняется, то необходимо либо уменьшать
напряжение питания измерителя рассогласования, либо увеличивать номинальное значение сопротивления.
2.5. Определение требуемого значения коэффициента
усиления усилителя
Усилитель, используемый в проектируемой системе управления,
состоит из двух частей – предварительного усилителя и усилителя
мощности. Общий коэффициент усиления kу может быть определен двумя способами: по точности и по напряжению трогания исполнительного двигателя. При определении kу по точности сначала определяется коэффициент усиления kраз разомкнутой системы
управления по установившейся ошибке xcк в режиме слежения за
входным воздействием, изменяющимся с постоянной скоростью Ωm
Ω
kðàç = m .
(2.35)
xcê
Затем определяется значение коэффициента усиления
kðàç
(2.36)
kó1 =
,
kÈÐ kðåä kÈÌ
где kред = 1/i– коэффициент передачи редуктора САУ; kИМ – коэффициент передачи исполнительного механизма.
Для определения kу по напряжению трогания (Uтр) двигателя сначала по его паспортным данным вычисляют значение напряжения
38
Uòð =
MN UN
.
Mï
(2.37)
Поскольку Uтр должно вырабатываться на выходе усилителя
мощности при рассогласовании системы, равном допустимой статической ошибке, то
Uòð = xcò kÈÐ kó2 ,
откуда
kó2 =
Uòð
xcò kÈÐ
. (2.38)
Из двух значений kу1 и kу2 выбирается большее и принимается в
качестве предварительного значения коэффициента усиления усилителя. В дальнейшем, на этапе синтеза корректирующего звена,
это предварительное значение может быть изменено в сторону увеличения.
Пример 6. Из паспортных данных исполнительного двигателя
(см. пример 1) следует, что
Uòð =
MN UN 1,91× 60
=
= 14,5 Â,
7,9
Mï
тогда значение коэффициента усиления будет (с учетом xст = 20 угл.
мин = 0,0058 рад и kИР = 33,12 рад (см. пример 4))
kó2 =
Uòð
xcò kÈÐ
=
14,5
= 75,48.
0,0058 × 33,12
Из технического задания (см. пример 1) Ωm= 1,2 с–1, а значение
скоростной ошибки (см. пример 4) xск = 30 угл. мин = 0,0087 рад,
1
тогда коэффициент передачи редуктора kðåä =
(см. пример 2), а
90
коэффициент передачи исполнительного механизма kИМ = 0,026,
тогда
kðàç
137,93
ky1 =
=
= 14415,76.
kÈÐ kðàç kÈÌ 33,12 × 1 × 0,026
90
Поскольку kу1>kу2, то для дальнейших расчетов будем использовать значение коэффициента усиления усилителя равное 14416,
обеспечивающее в разомкнутой САУ установившеюся скоростную
ошибку 0,0087 рад в режиме слежения за входным воздействием,
изменяющимся с постоянной скоростью Ωm=1,2 с–1.
39
3. ДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ
СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ
Цель динамического расчета САУ заключается в обеспечении
заданных техническим заданием характеристик системы автоматического управления в динамическом режиме. Первоочередная
задача, стоящая перед проектировщиком САУ любого назначения
заключается в обеспечении устойчивости системы и требуемых
показателей качества переходного процесса: перерегулирования,
времени переходного процесса, колебательности процесса, являющегося реакцией САУ на внешнее скачкообразное входное воздействие, что соответствует переходу системы управления из одного
установившегося положения в другое.
Кроме того, в системе должны обеспечиваться требуемые точностные характеристики, что соответствует отработке внешнего
гармонического воздействия с заданной точностью.
Поэтому после выбора всех элементов проектируемой САУ должен быть проведен анализ динамических характеристик системы,
построенной на выбранных элементах, что позволит понять, требуется коррекция ее динамических свойств или нет.
3.1. Анализ динамики САУ,
построенной на выбранных элементах
Для проведения анализа динамических свойств системы управления требуется построить ее математическую модель.
Для упрощения решения задачи в рамках выполнения курсового проекта будем полагать, что:
все элементы САУ являются линейными, то есть полагаем, что
система управления работает в режиме малых отклонений;
все элекроэнергетические и электронные элементы САУ (измеритель рассогласования, усилительно-преобразовательное устройство и др.) являются безынерционными, то есть их постоянные
времени пренебрежимо малы по сравнению с постоянной времени
исполнительного механизма.
Тогда, исходя из принятых допущений, структурная схема математической модели САУ, построенной на выбранных элементах,
будет иметь вид, показанный на рис. 3.1, где Wи(p), Wу(p), WИМ(p) –
передаточные функции измерителя рассогласования, усилителя и
исполнительного механизма, соответственно.
40
α 1 (t) +
α 2 (t)
Wу (p)
Wи (p)
Wим (p)
–
Рис. 3.1. Структурная схема математической модели САУ
3.1.1. Передаточные функции
исполнительных механизмов
Исполнительный механизм представляет собой сложное электромеханическое звено, передаточная функция которого должна определяться с учетом всех его составляющих и особенностей
функционирования.
При построении передаточных функций ИМ следует опираться
на какой-либо конкретный способ регулирования скорости вращения. В настоящем проекте будем считать, что регулирование
скорости двигателя постоянного тока независимого возбуждения
(ДПТ НВ) производится изменением напряжения в якорной цепи,
а двухфазного асинхронного двигателя (АДД) – изменением амплитуды напряжения обмотки управления.
САУ антенн и подвижных платформ характеризуется значительными моментами инерции рабочих органов. Кроме того, выходные валы передаточного механизма (редуктора) обычно связываются с рабочими органами различными муфтами, которые имеют
вполне определенную (не бесконечно большую) конструкционную
жесткость Cу, которая представляется как коэффициент упругого
скручивания выходного вала редуктора. Реальные величины Cу
лежат в диапазоне 102÷103 Н·м / рад. Указанные обстоятельства
требуют учета конечной жесткости в математической модели САУ.
Структурная схема математической модели исполнительного механизма с упругим валом приведена на рис. 3.2, где приняты следуюМд
Uy
Мс
iη
kM
kп
1
Jд p
ωн¢
Cy
1
1
p
Jн p
p
α
i
Рис. 3.2. Структурная схема математической модели
исполнительного механизма с упругим валом
41
щие обозначения: kM – коэффициент пропорциональности ИД между напряжением и моментом; kп– коэффициент пропорциональности ИД между скоростью и ЭДС; Jд* = (Jд + Jq) i2 – момент инерции
ИД и передаточного механизма (ПМ), приведенный к выходному
валу редуктора; i – передаточное отношение редуктора; η – КПД
редуктора; Cу – коэффициент упругого скручивания; Jн – момент
инерции нагрузки; Jд – момент инерции ротора двигателя; Jq – момент инерции редуктора; p – оператор преобразования Лапласа.
Показанная на рис. 3.2 структурная схема справедлива как для
ДПТ НВ, так и для АДД. При этом для ДПТ НВ
kM =
CÔ Mï
, kï = CÔ, =
R
UN
(3.1)
где C – конструктивная постоянная; Ф – магнитный поток обмотки возбуждения; R– сопротивление якорной цепи; Mп – пусковой
момент ИД при номинальном напряжении; UN – номинальное напряжение;
а для АДД
M
M - MN UN
kM = ï , kï = ï
,
(3.2)
UN
Ω N Mï
где MN – номинальный момент; ΩN – номинальная скорость.
Проведя эквивалентные структурные преобразования математической модели (см. рис. 3.2), получаем передаточную функцию ИМ
WÈÌ ( p) =
где
α ( p)
U ( p)
=
(
)
p a3 p + a2 p2 + a1 p + 1
a3 =
Jä Jí
Cy βi2h
a2 =
a1 =
;
Jí
;
Cy
Jä + Jí
β i2 h
kÈÌ =
42
kÈÌ
3
;
Mï
,
UN β i
,
(3.3)
Mï - MN
– жесткость механической характеристики исωN
полнительного двигателя.
Полученные выражения справедливы как для ДПТ НВ, так и
для АДД, поскольку и в том и в другом случае используется один
и тот же способ линеаризации механической характеристики ИД.
При линеаризации механической характеристики АДД необходимо учитывать, что участок неоднозначности характеристики
смещен в область тормозного режима, поэтому в качестве пускового момента при расчете жесткости и коэффициента передачи исполнительного механизма необходимо брать значение критического момента, приведенное в паспортных данных ИД.
САУ рулей характеризуется специфической особенностью, связанной с характером нагрузки – шарнирным моментом. Указанное
обстоятельство ведет к потере астатизма системой управления, что
необходимо учесть при анализе динамических свойств САУ и построении регулятора.
Структурная схема математической модели САУ рулей с ДПТ
НВ приведена на рис. 3.3, где
здесь β =
æ
J ö
J = çç Jä + Jq + 2í ÷÷÷ –
çè
i ø
момент инерции ИМ, приведенный к валу ИД; kш – коэффициент
шарнирного момента. Остальные обозначения имеют прежний
смысл.
Мш
1
iη
kш
Мд
Uy
1
kM
Jд p
1
i
1
p
α
kп
Рис. 3.3. Структурная схема математической модели
исполнительного механизма, нагруженного шарнирным моментом
43
Проведя эквивалентные структурные преобразования математической модели (см. рис. 3.3), получаем передаточную функцию ИМ
WÈÌ ( p) =
где
α ( p)
U ( p)
=
2
a2 p + a1 p + 1
a2 =
Ji2 h
;
kø
a1 =
i2βh
;
kø
kÈÌ =
kÈÌ
, (3.4)
Mï ih
.
UN kø
Таким образом, передаточная функция исполнительного механизма по углу поворота не содержит интегрирующего звена, поэтому рассматриваемая САУ будет статической системой, что необходимо учитывать при построении ЛАХ и синтезе звена коррекции.
САУ стабилизированной скорости вращения охватываются обратной связью по скорости. Постоянство направления вращения
снимает необходимость учета тех факторов, которые в следящих системах управления имеют принципиальное значение(упругое скруМн
1
iη
Uy
СФ
1
L я p +R я
Jд p
ω
1
i
СФ
Рис. 3.4. Структурная схема ИМ
с учетом индуктивности якорной цепи
44
ωн
чивание валов, шарнирный момент и т.п.). Однако требование высокой стабильности скорости вращения может вызвать необходимость
учета электромагнитной постоянной времени цепи управления, поскольку пульсации тока будут вызывать пульсации скорости.
Применительно к ДПТ НВ структурная схема математической
модели исполнительного механизма САУ стабилизированной скорости вращения приведена на рис. 3.4, где Lя – индуктивность
якорной цепи. Остальные обозначения имеют прежний смысл.
Проведя эквивалентные структурные преобразования математической модели (см. рис. 3.4), получаем передаточную функцию ИМ
ω ( p)
kÈÌ
WÈÌ ( p) = N
=
,
2
U ( p)
TÿTì p + Tì p + 1
(3.5)
ωN Mï
1
– коэффициент передачи испол=
CÔi UN ( Mï - MN )i
L
нительного механизма; Tÿ = ÿ – электромагнитная постоянная
Rÿ
JRÿ
JωN
времени; Tÿ =
– электромеханическая постоян=
(CÔ)2 Mï - MN
J
ная времени, здесь J = Jä + Jq + 2í – приведенный момент инерции.
i
Величины Lя, Rя обычно в каталогах не приводят, поэтому их
где kÈÌ =
находят расчетным путем
Lÿ = (0,025 - 0,035)
UN
U I -M ω
; Rÿ = N N 2 N N ,
IN ωN
IN
где UN, IN – номинальные напряжение и ток обмотки управления
электродвигателя.
В значительной части таких приводов заметно проявляет себя
составляющая момента нагрузки, обусловленная вязким трением
Mн = qнωн. Тогда на структурной схеме (см. рис. 3.4) появится еще
одна обратная связь по скорости (рис. 3.5).
Проводя эквивалентные структурные преобразования математической модели ИМ, получаем передаточную функцию вида
ω ( p)
kÈÌ
WÈÌ ( p) = í
=
,
U ( p) a2 p2 + a1 p + 1
(3.6)
где
45
a2 =
a1 =
Lÿ Ji2h
;
Rÿ Ji2h + Lÿ qí
;
2
Rÿ qí + (CÔ) i2 h
2
Rÿ qí + (CÔ) i2h
kÈÌ =
CÔi
2
Rÿ qí + (CÔ) i2 h
.
Мн
gн
1
iη
iη
Uy
СФ
1
Lя p +Rя
Jp
ω
1
ωн
i
СФ
Рис. 3.5. Структурная схема ИМ
с учетом вязкого трения
Пример 7. Рассмотрим получение передаточной функции математической модели исполнительного механизма с упругим валом,
структурная схема которой представлена на рис. 3.2, для следующих исходных данных.
Двигатель МИ–31 с техническими характеристиками:
номинальное напряжение управления UNУ=60 В;
номинальный ток управления INУ = 4,4 А;
номинальный момент на валу MN= 1,91 Н·м;
номинальная скорость вращения вала ΩN= 105 с–1;
момент инерции вращающихся масс двигателя J = 0,36·10–2 кг·м2;
пусковой момент Mп = 7,9 Н·м;
Передаточное число редуктора – 90;
Момент инерции редуктора Jq= 3,936·10–5 кг·м2.
46
Определим жесткость механической характеристики двигателя
МИ–31
β=
Mï - MN 7,9 -1,91
Í×ì
.
=
= 0,057
105
ðàä
ωN
Значение коэффициента упругого скручивания принимаем равным Cу = 100 Н м / рад.
Момент инерции исполнительного двигателя и передаточного
механизма, приведённый к выходному валу, определяется по выражению
(
)
Jä* = ( Jä + Jq )i2 = 3,6 ×10-3 + 3,936 ×10-5 × 902 = 29,48 êã × ì2 .
Тогда для передаточной функции
WÈÌ ( p) =
α ( p)
U ( p)
=
(
kÈÌ
)
p a3 p3 + a2 p2 + a1 p + 1
,
получаем следующие значения коэффициентов полинома знаменателя и коэффициента передачи исполнительного механизма
a3 =
Jä Jí
2
Cy βi h
=
29,48 × 70
100 × 0,057 × 902 × 0,9
a2 =
a1 =
Jä + Jí
kÈÌ =
2
βi h
= 0,05;
Jí
70
=
= 0,7;
Cy 100
=
29,48 + 70
0,057 × 902 × 0,9
= 0,239;
Mï
7,9
ðàä
.
=
= 0,026 Â
UN βi 60 × 0,057 × 90
В результате передаточная функция исполнительного механизма примет вид
0,026
WÈÌ ( p) =
.
3
p 0,05 p + 0,7 p2 + 0,239 p + 1
(
)
Характеристическое уравнение (без учета астатизма) имеет третий порядок, следовательно, для представления его в виде элемен47
тарных звеньев (порядок элементарного звена не должен превышать второй) необходимо определить корни характеристического
уравнения. В результате получаем следующее:
p1= –13,86; p2,3= –0,121±1,2i.
Поскольку в уравнении есть пара комплексно–сопряженных
корней, то необходимо найти постоянную времени и показатель колебательности колебательного звена, исходя из следующего.
Решение уравнения вида
T2 p2 + 2ξTp + 1 = 0,
имеет вид
p =-
ξ2 -1
ξ
±
,
T
T
откуда следует
ξ
α =- ;
T
β=±
ξ2 -1
.
T
Решая полученную систему относительно x и T, получаем следующее:
1
T=
;
2
α + β2
ξ = αT.
Используя полученные соотношения, находим значения x и T.
В результате имеем
1
T=
= 0,829 c;
0,1212 + 1,22
ξ = αT = 0,121× 0,829 = 0,1.
Таким образом, после разложения на сомножители передаточная функция исполнительного механизма примет вид
0,026
WÈÌ ( p) =
.
p(0,073 p + 1) 0,8292 p2 + 2 × 0,1× 0,829 p + 1
(
48
)
В том случае, когда одна или несколько постоянных времени
элементарных звеньев оказываются пренебрежимо малыми, можно
упросить передаточную функцию исполнительного механизма путем исключения из рассмотрения этих звеньев. Это позволяет упростить математическую модель, а также увеличить шаг интегрирования вычислительной модели, который для обеспечения корректности получаемого результата должен быть на порядок меньше наименьшей постоянной времени исследуемой передаточной функции.
3.1.2. Анализ динамических свойств системы
Анализ динамических свойств системы, построенной на выбранных элементах, предполагает исследование ее устойчивости
и определение показателей качества переходного процесса: перерегулирования, времени переходного процесса, быстродействия,
колебательности и т.д.
В курсовом проекте для исследования динамических свойств разрабатываемой системы автоматического управления используется
ее математическая модель, полученная в виде передаточной функции, в соответствии со структурой проектируемой САУ (см. рис. 3.1)
Wp ( p) =
y( p)
x ( p)
= Wè ( p)Wó ( p)WÈÌ ( p), (3.7)
где W (p) = KИР, Wу(p) = Kу, WИМ(p) – передаточные функции измерителя рассогласования, усилителя мощности и исполнительного
механизма соответственно, были определены ранее.
Прежде чем переходить к решению задачи синтеза регулятора
(звеньев коррекции), следует оценить динамические свойства системы, соответствующие ЛАХ системы, построенной на выбранных
элементах – располагаемой логарифмической амплитудно-частотной характеристики (РЛАХ), поскольку в ряде случаев они могут
оказаться вполне приемлемыми и тогда необходимость в решении
задачи синтеза отпадает.
Для систем с астатизмом первого порядка данная оценка выполняется с помощью проверки выполнения следующего неравенства:
n
åTi £ k
1
×
M2 + M M2 -1
,
2
(3.8)
ðàç
i=1
где T1, T2,…Ti – постоянные времени передаточной функции разомкнутой системы управления
49
Wp ( p) = Wè ( p)Wó ( p)WÈÌ ( p) =
kðàç
n
,
p Õ (Ti + 1)
i=1
здесь kраз = kИРkуkИМ – коэффициент передачи системы автоматического управления, построенной на выбранных элементах; T0 –
самая большая постоянная времени в передаточной функции.
Для статических систем указанная оценка выполняется по выражению
kðàç
T0
n
1
i=1
kðàç
åTi £
×
M2 + M M2 -1
,
2
(3.9)
где T0 – самая большая постоянная времени в передаточной функции
Wp ( p) = Wè ( p)Wó ( p)WÈÌ ( p) =
kðàç
n
.
(T0 p + 1) Õ(Ti + 1)
i=1
Если условия (3.8) для астатических САУ и(3.9) для статических САУ выполняются, то динамические свойства проектируемой
системы управления удовлетворяют требованиям технического задания и необходимость в синтезе корректирующих звеньев отпадает. Если же условия, указанные выше, не выполняются, то необходимо перейти к решению задачи синтеза звеньев коррекции.
Кроме того, для исследования динамики системы можно воспользоваться пакетом Simulink MATLAB [12, 13]. Этот пакет предназначен для математического моделирования линейных и нелинейных динамических систем, представленных функциональной
блок-схемой (моделью).
Графическая модель обычно содержит ряд блоков. Каждый блок
имеет наглядное общепринятое обозначение в виде прямоугольника, треугольника и т.д. Для того чтобы разместить блоки в окне
модели, необходимо перетащить их мышью из соответствующих
разделов библиотек Simulink. Блоки имеют входы и выходы и описываются различными математическими зависимостями. Блоки
соединяются друг с другом линиями со стрелками, причем стрелка
указывает направление от выходов одних блоков к входам других.
Имеются также текстовые комментарии и средства для вывода подсказок и открытия окон справочной системы.
50
С помощью пакета может быть произведен линейный анализ
модели, а именно могут быть получены логарифмические амплитудные и фазовые характеристики, реакция модели на единичный
скачок, на импульсную функцию, расположение корней на комплексной плоскости.
Для составления модели необходимо выбрать источник сигнала в блоке Sources. Для получения переходной функции входным
воздействием является единичное ступенчатое воздействие (Step)
из блока Sources. Заметим, что по умолчанию установлено время
действия скачка (Step time) равное единице.
Модель системы создается из отдельных блоков, описываемых передаточными функциями. Блок Transfer Fcn создает передаточную
функцию W(s)=Y(s) / X(s) в виде отношения полиномов заданной степени. Блок Transfer Fcn имеет два параметра – векторы коэффициентов полиномов числителя Numerator и знаменателя Denominator.
Они задают вид выражения W(s), которое и появляется внутри блока. Также при моделировании отдельных компонентов системы могут быть использованы блоки Integrator – аналоговый интегратор и
Derivative– аналоговое дифференцирующее устройство.
При анализе замкнутой системы необходимо ввести в модель контур обратной связи и звено сравнения Sum из блока Math. Для получения графиков на выходе модели устанавливается регистрирующее
устройство – виртуальный осциллограф (Scope) из блока Sinks.
Прежде чем запустить созданную модель необходимо установить параметры моделирования в меню Simulation: начальное и
конечное время (Starttime, Stoptime), тип решения и метод решения. При решении с переменным шагом шаг автоматически уменьшается, если скорость изменения результатов в процессе решения
возрастает. И напротив, если результаты меняются слабо, шаг решения автоматически увеличивается. Метод с фиксированным шагом стоит применять, когда поведение системы описывается почти
монотонными функциями.
Для запуска процесса моделирования необходимо выполнить
команду Start меню Simulation. Результаты моделирования представляются в виде графика переходной функции после двойного
щелчка мыши по виртуальному осциллографу.
По виду полученного графика переходного процесса системы
необходимо сделать вывод об устойчивости САУ, времени переходного процесса, величине перерегулирования и колебательности
системы и сравнить эти параметры с заданными. Если переходный
процесс анализируемой системы не удовлетворяет заданным тре51
бованиям, то необходимо произвести коррекцию ее динамических
свойств.
Пример 8. Покажем оценку динамических свойств САУ для
следующих исходных данных:
M = 1,1 – показатель колебательности системы, определенный
техническим заданием;
kИР = 4,69 В / рад;
kу = 1696,7;
WÈÌ ( p) =
0,026
(
)
p(0,073 p + 1) 0,8292 p2 + 2 × 0,1× 0,829 p + 1
,
откуда следует, что kИМ = 0,026; T1 = 0,073 с; T2 = 0,829 с.
Из приведенных выше исходных данных следует
kраз = kИР · kу · kИМ = 4,69 · 1696,7 · 0,026 = 206,897.
Поскольку рассматриваемая САУ является астатической, то в
соответствие с (3.8) имеем
n
åTi = T1 + T2 = 0,073 + 0,829 = 0,902;
i=1
1
kðàç
×
M2 + M M2 -1
1
1,22 + 1,2 1,22 -1
=
×
= 0,0375.
2
29,875
2
Следовательно, условие (3.8) не выполняется и разрабатываемая САУ требует коррекции динамических свойств.
Пример 9. Покажем построение вычислительной модели Simulink
для следующих исходных данных:
Wи(p) = 4,7;
Wу(p) =138,9;
WÈÌ ( p) = 0,24
(1,14 p2 + 6 p + 1)
.
Для создания модели рассматриваемой САУ выполним следующие действия.
1. Откроем окно новой модели Simulink, нажав кнопку New
Model.
2. Расположим это окно рядом с окном браузера библиотек.
3. Из раздела библиотеки Sources перенесем в окно модели источник единичного ступенчатого воздействия Step.
52
4. Щелкнув дважды по блоку Step, в появившемся окне параметров источника установим время начала действия скачка Step time
равное 0.
5. Из раздела библиотеки Math перенесем в окно модели блок
сумматора Sum.
6. Щелкнув дважды по блоку Sum, в появившемся окне параметров сумматора установим знаки «+-».
7. Из раздела библиотеки Math перенесем в окно модели блок
Gain. После двойного щелчка установим значение коэффициента
измерителя рассогласования равное 4,7.
8. Из раздела библиотеки Math перенесем в окно модели блок
Gain. После двойного щелчка установим значение коэффициента
усилительно-преобразовательного устройства равное 138,9.
9. Из раздела библиотеки Continuous перенесем в окно модели
блок Transfer Fcn.
10. Щелкнув дважды по блоку Transfer Fcn, в появившемся окне
параметров зададим вектор коэффициентов числителя Numerator
[0.24] и знаменателя Denominator [1.14 6 1] передаточной функции
исполнительного механизма.
11. Из раздела библиотеки Sinks перенесем в окно модели блок
осциллографа Scope.
12. Выполним соединение между блоками.
13. Проверим установку параметров моделирования, выполнив команду Configuration Parameters в меню Simulation окна
Simulink. Время моделирования Stop time.
14. Запустим модель на исполнение, нажав кнопку Start в панели инструментов окна модели.
В результате формируется вычислительная модель исследуемой
системы автоматического управления (рис. 3.6). Результат моделирования показан на рис. 3.7.
3.2. Синтез структуры и параметров звеньев коррекции
методом логарифмических амплитудно-частотных характеристик
В рамках данного курсового проекта разрабатываемая САУ рассматривается как линейная. Поэтому синтез коррекции динамических свойств системы автоматического управления целесообразно
осуществлять методом логарифмических амплитудно-частотных
характеристик, который является наглядным и простым инженерным методом синтеза линейных САУ.
53
54
Рис. 3.6. Модель САУ в среде Simulink MatLab
Рис. 3.7. График переходного процесса
Применение данного подхода к решению задачи синтеза связано с получением передаточной функции, разработанной САУ и построением на ее основе РЛАХ, а также формированием желаемой
ЛАХ (ЖЛАХ). Такая характеристика, являясь отражением желаемых показателей качества САУ, может быть сопоставлена с располагаемой ЛАХ. В результате сопоставления может быть решен
вопрос о звеньях коррекции, которыми можно изменить конфигурацию располагаемой ЛАХ, а следовательно, и динамические свойства системы, в направлении приближения к заданным, то есть к
желаемой ЛАХ.
При формировании желаемой ЛАХ необходимо учитывать следующее:
проектируемая САУ должна обеспечивать воспроизведение эквивалентного синусоидального входного сигнала с заданной точностью передачи в заданном частотном диапазоне, что определяет
конфигурацию ЛАХ в области низких частот;
средне- и высокочастотная части желаемой ЛАХ формируются
исходя из обеспечения устойчивости САУ;
при построении желаемой ЛАХ необходимо учитывать условие
реализуемости корректирующего звена: показатель степени поли55
нома числителя не должен превосходить показатель степени полинома знаменателя передаточной функции звена коррекции;
при построении желаемой ЛАХ необходимо учитывать, что цепи
коррекции должны быть по возможности более простыми.
Структура и параметры коррекции для непрерывных линейных
систем в данном случае полностью определяются взаимным расположением желаемой и располагаемой ЛАХ разомкнутой системы.
При последовательном включении звеньев коррекции в САУ
желаемую передаточную функцию разомкнутой системы Wж(p)
можно представить как произведение располагаемой передаточной
функции усилителя Wp ( p) и передаточной функции корректирующего звена Wê ( p). В результате
Wæ ( p) = Wp ( p)Wê ( p),
откуда следует
Lk = Læ - L p , (3.10)
где Lp = 20·lg|Wp(jω)| – располагаемая ЛАХ; Lк = 20·lg|Wк(jω)| – ЛАХ
корректирующего устройства; Lж = 20·lg|Wж(jω)| – желаемая ЛАХ.
Способ определения структуры последовательного корректирующего звена следует непосредственно из (3.10). Необходимо построить на одном графике Lж и Lp, а затем определить Lк, по виду
которой нетрудно построить передаточную функцию Wк(p).
В том случае, когда коррекция динамических свойств системы
управления осуществляется путем введения корректирующих звеньев в цепь местной обратной связи (рис. 3.8), место включения дополнительных обратных связей определяется проектировщиком
из соображений удобства получения входного сигнала, а также
суммирования выходного сигнала корректирующего звена с сигналом прямой цепи САУ.
W1(p)
–
W2 (p)
W3(p)
–
Wo.c (p)
Рис. 3.8. Структурная схема САУ
с коррекцией в цепи местной обратной связи
56
Методику синтеза рассмотрим на примере САУ, структурная
схема которой приведена на рис. 3.8. Данная система управления
имеет разомкнутую передаточную функцию вида
W ( p) =
W1 ( p)W2 ( p)W3 ( p)
1 + Wî.ñ ( p)W2 ( p)
.
Очевидно, что передаточная функция Wо.с(p) должна выбираться так, чтобы выполнялось следующее условие:
Wæ ( p) =
Wp ( p)
1 + Wî.ñ ( p)W2 ( p)
.
(3.11)
Следовательно, можно записать
W(p)=Wж(p),
где
Wp(p)=W1(p) ·W2(p) · W3(p).
Из (3.11) следует
Lж = Lp–L1,
где
Lж = 20·lg|Wж(jω)|;
Lp = 20·lg|Wp(jω)|;
L1 = 20·lg |1+Wо.с(jω)·W2(jω)|.
Далее необходимо воспользоваться таблицей [10], с помощью
которой по виду L1 можно построить
L1*=20·lg|Wо.с(jω)·W2(jω)|.
Зная L1*, можно легко определить ЛАХ корректирующего звена в цепи местной обратной связи
Lо.с= L1* – L2,
где Lо.с= 20·lg|Wо.с(jω)|; L2 = 20·lg|W2(jω)|.
В том случае, когда L1 > 11 дБ (то есть ЛАХ корректирующего
звена лежит выше 11 дБ), можно приближенно считать L1* = L1.
Далее по виду Lо.с определяется передаточная функция Wо.с(p) и
последующий расчет полностью совпадает с изложенным выше для
последовательной коррекции.
Учитывая, что проектируемая система обычно относится к типу
минимально-фазовых, оказывается достаточным ограничиться по57
строением только ЛАХ и не строить логарифмические фазочастотные характеристики (ЛФХ).
3.2.1. Построение располагаемой логарифмической
амплитудно-частотной характеристики
При синтезе коррекции с помощью ЛАЧХ в начале необходимо
представить исходную модель синтезируемой САУ в виде структурной схемы и соответствующих передаточных функций. Далее
необходимо построить асимптотические логарифмические характеристики разомкнутой системы управления: амплитудную (ЛАХ)
L(ω) и фазовую (ЛЧХ) ψ(ω)
m
L(ω) = 20lg Wp ( jω) = å20lg Wi ( jω) ,
i=1
m
ψ (ω) = arctg {Wp ( jω)} = åarctg {Wi ( jω)},
i=1
где Wp(jω) – исходная(располагаемая) передаточная функция системы управления; Wi(jω) – передаточные функции элементарных
звеньев.
Таким образом, для построения располагаемых ЛАХ и ЛЧХ
необходимо привести все передаточные функции к форме элементарных типовых звеньев, что сделано на предыдущих этапах проектирования САУ. Затем по известному значению kраз определяется значение амплитуды первой сопрягающей частоты ω1= 1 / T1,
здесь T1 – наибольшая постоянная времени передаточной функции
САУ, построенной на выбранных элементах
L(ω) = 20lg(kраз).
Для астатических систем управления асимптота будет представлять собой прямую с единичным наклоном (–20 дБ / дек), проходящую через точку с координатами ω1=1 / T1, L(ω=1)=20lg(kраз). Для
статической САУ первая асимптота имеет нулевой наклон и проходит
на уровне L(ω=0)=20lg(kраз) параллельно оси частот. Затем определяются сопрягающие частоты для остальных элементарных звеньев,
асимптотические ЛАХ которых добавляются к первой (рис. 3.9).
По построенным РЛАХ и ЛЧХ необходимо определить частоту
среза ωс, запас по фазе Δγ и вынести суждение об устойчивости САУ.
Для получения частотных характеристик (ЛАХ, ЛФХ) рассмотренной выше модели (функция Bode response plot) и годографа для
58
L
L(ω)
L
20lgkраз
–90
20lgkраз
ω
1/T1 1/T2
L(ω)
0
1/T3
–180
–90
–270
–ϕ
–180
1/T1 1/T2
ω
1/T3
–270
–ϕ
Рис. 3.9. ЛАХ и ЛФХ астатической и статической САУ
проверки системы на устойчивость по критерию Найквиста (функция Nyquist plot), необходимо рассматривать разомкнутую систему. Для получения графика распределения корней системы на
комплексной плоскости (функция pole zero map), а также реакции
на единичное ступенчатое воздействие и импульсную функцию
(функция step response plot, impulse response plot), необходимо рассматривать замкнутую систему. Поэтому удобно отдельно создать
вторую модель – модель разомкнутой системы (аналогично процедуре, описанной выше).
Пример 9. Покажем применение Simulink для проведения линейного анализа САУ при следующих исходных данных:
Wи(p) = 4,7;
Wу(p) =138,9;
WÈÌ ( p) = 0,24
.
1,14 p2 + 6 p + 1
(
)
Для проведения линейного анализа необходимо проделать следующие действия.
1. Установить на вход и выход модели точки Input Point
Output Point, нажав правой клавишей мыши и выбрав из меню
Linearization Points (рис. 3.10).
2. В меню Tools выбрать команду Control Design / Linearanalysis.
3. В окне Control and Estimation Tools Manager выбрать вид отображаемого результата и установить необходимые функции (если
рассматривается замкнутая система, то следует выбрать функции
step response plot, а если разомкнутая – функции Bode step response
plot, Nyquist plot).
59
Рис. 3.10. Анализ замкнутой САУ в среде Simulink MatLab
Рис. 3.11. Анализ разомкнутой САУ в среде Simulink MatLab
60
4. Для запуска анализа необходимо в окне Control and Estimation
Tools Manager выбрать команду Linearized Model.
5. В появившемся окне LTI Viewer: Linearization Quick Plot с
результатами можно с помощью одного нажатия правой кнопки мыши установить характерные точки (Characteristics), сетку
(Grid), а также изменить параметры графиков (Properties).
Результаты линейного анализа представлены на рис. 3.10 и 3.11.
Пример 10. Ниже приводятся результаты моделирования
РЛАХ и ЛЧХ для САУ с передаточной функцией
WÈÌ ( p) =
=
(
kðàç
)
p(T1 p + 1) T22 p2 + 2ξT2 p + 1
(
206,897
=
)
p(0,073 p + 1) 0,8292 p2 + 2 × 0,1× 0,829 p + 1
,
где T1 = 0,073 с; T2 = 0,829 с; ξ = 0,1. Структура вычислительной модели, построенной в среде Simulink MatLab, показана на рис. 3.12.
Характеристики системы, построенной на выбранных элементах, представлены на рис. 3.13.
Как следует из рис. 3.13, САУ, построенная на выбранных элементах, является неустойчивой, поскольку на частоте среза система имеет фазовый сдвиг, превышающий 180 град.
3.2.2. Построение желаемых логарифмических
частотных характеристик
Желаемые логарифмические характеристики (ЖЛАХ) являются одной из форм описания динамических свойств систем управления, отвечающих требуемым показателям качества их работы.
Такая характеристика, будучи отражением желаемых показателей качества, может быть сопоставлена с располагаемой (РЛАХ),
которая соответствует исходной (нескорректированной) САУ. В
результате сопоставления может быть решен вопрос о средствах
(корректирующих звеньях), которыми можно изменить конфигу-
Рис. 3.12. Структура вычислительной модели САУ
61
Magnitude (dB)
100
Bode Diagram
From: Step (pt. 1) To: Transfer Fcn1 (pt. 1)
50
0
-50
-100
-150
Phase (deg)
-200
-90
-180
-270
-360
10 -1
10 0
10 1
Frequency (rad/sec)
10 2
10 3
Рис. 3.13. ЛАХ и ЛФХ системы, построенной на выбранных элементах
рацию РЛАХ, а следовательно, и динамические свойства системы
в направлении приближения к заданным, то есть к ЖЛАХ.
Как известно [16–19], ЖЛАХ строится на основании информации о точности и качестве переходного процесса САУ.
Точность синтезируемой системы управления определяется величинами допустимых ошибок (допустимая статическая ошибка –
xст, допустимая скоростная ошибка – xск, допустимая гармоническая ошибка – xгарм), которые используются для формирования
ЖЛАХ в низкочастотной области.
Показатели качества переходного процесса (показатель колебательности системы M, перерегулирование s, требующееся время
переходного процесса Tп.п, показатель колебательности процесса
μ, период колебательности Tμ) используются для формирования
ЖЛАХ в области частоты среза (на средних частотах).
В высокочастотной области конфигурацию ЖЛАХ желательно
оставить такой, какой она является в РЛАХ, что упростит реализацию звена коррекции.
Формирование низкочастотной части желаемой ЛАХ. Низкочастотная часть ЛАХ формируется на основании требования по точ62
ности, которую можно оценить по воспроизведению САУ гармонического входного сигнала.
α1 (t) = α1m sin (ωk t).
Ошибка замкнутой системы определяется в виде
x ( p) =
α1 ( p)
1 + W ( p)
,
d
здесь p =
– оператор дифференцирования; это выражение моdt
жет рассматриваться так же, как записанное в операторной форме,
тогда p – аргумент преобразования Лапласа.
Амплитуда ошибки определяется в виде
xm =
α1m
.
1 + W ( jωk )
В области частот ωk обычно W(jωk)>>1. Отсюда следует условие,
которому должна удовлетворять частотная передаточная функция
системы
α
W ( jωk ) ³ 1m .
xm
Последнее означает, что ЛАХ системы в области низких частот должна быть расположена не ниже контрольной точки Ak
α
(рис. 3.14) с координатами ω = ωk , L(ωk ) = 20 lg 1m .
xm
Можно также показать [23], что отмеченные на рис. 3.14 штриховкой лучи, выходящие из точки Ak с наклонами –20 и –40 дБ / дек,
L
–20 дБ/дек
Aк
–40 дБ/дек
ω0
ω
ωк
Рис. 3.14. Запретная область
63
ограничивают сверху область, в которую не должна заходить ЛАХ
системы с астатизмом любого порядка.
Если ЛАХ не будет заходить в запретную область, то при задающих воздействиях, изменяющихся со скоростью и ускорением, не
превышающим Ωm и εm, ошибка следящей системы не превысит заданную величину xm.
Среднечастотная часть желаемой ЛАХ формируется на основании требований к системе по запасу устойчивости, который оценивается по показателю колебательности M. Требуемое значение показателя колебательности указано в техническом задании на проектирование.
Показатель колебательности определяется следующим образом:
M = Sup
Ô( jω)
Ô(0)
,
где Ф(jω) – частотная передаточная функция замкнутой системы.
Для системы с астатизмом всегда Ф(0)=1. Это же равенство
практически сохраняется и для большинства статических систем.
В этих случаях M=|Ф(jω)|max, то есть показатель колебательности
равен пику амплитудной частотной характеристики замкнутой системы. Чем выше этот пик, тем больше склонность системы к колебаниям, то есть тем меньше запас ее устойчивости.
Необходимым и достаточным условием того, что в устойчивой
системе показатель колебательности был не больше заданного, является нахождение фазовой характеристики за пределами некоторой запретной зоны. Однако в силу свойств минимально-фазовых
систем можно не рассматривать логарифмические частотные характеристики (ЛЧХ), а ограничиться только построением ЛАХ по
определенным правилам.
Среднечастотная часть ЛАХ должна пересекать ось частот с наклоном –20 дБ / дек, причем этот отрезок ЛАХ обычно ограничивается с левой стороны отрезком с наклоном – 40 дБ / дек, а с правой –
также – 40дБ / дек или – 60 дБ / дек в зависимости от наклона ЛАХ
нескорректированной системы.
Наименьшая протяженность среднечастотной части с указанным наклоном определяется формулой:
h=
M +1
,
M -1
где M – заданное значение показателя колебательности.
64
В области средних частот такой ЛАХ соответствует передаточная функция
k (1 + T2 P )
W= ε
,
p2 (1 + T3 P )
где kε – добротность по ускорению соответствующей системы, причем
ε
kε = m .
xm
Для астатических систем управления (САУ антенн радиолокаторов и стабилизированных приборных платформ) запретная область
низкочастотной части ЖЛАХ строится по контрольной точке для
частоты ωk эквивалентного гармонического воздействия αэ(t) и ординаты L(ωk).
Амплитуда и частота эквивалентного гармонического воздействия Ak, ωk определяются по заданным в техническом задании параметрам
a
ε
Ak = m ; ωk = m , xm
Ωm
(3.12)
Ωm2
– максимальное значение угла отклонения объекта
εm
управления; xm=xст+xск – максимальное значение ошибки [рад],
εm – максимальное ускорение.
Тогда L(ωk)=20·lg(Ak).
Запретная область ЖЛАХ для астатического привода показана
на рис. 3.15 заштрихованной линией.
где αm =
3 дБ
M -1
M
M +1
M
L(ω к)
ωс
ωк
ω2
ω3
ω0
M
M -1
20 lg
M
M +1
Рис 3.15. Конфигурация ЖЛАХ для астатической САУ
65
Как отмечалось выше, гипотеза об эквивалентном гармоническом сигнале, используемая при проектировании систем управления методом логарифмических частотных характеристик, основывается на том обстоятельстве, что из сигнала любой формы всегда
можно выделить гармоническую составляющую путем представления процесса любого вида рядом Фурье.
Точка пересечения правой границы запретной области с осью частот называется базовой частотой ω0 и определяется по выражению
ω0 =
εm
. xm
(3.13)
Предельное положение ЖЛАХ в низкочастотной области на
3 дБ выше границы запретной зоны, поскольку физический смысл
построения запретной области означает следующее:
если ЛАХ располагается выше границы запретной области, то
САУ воспроизводит эквивалентный входной гармонический сигнал с фазовым сдвигом, не превышающим заданное значение;
если ЛАХ системы попадает полностью или частично в запретную область, то входной эквивалентный гармонический сигнал заданной амплитуды и частоты воспроизводится с большей ошибкой,
чем требуется по техническому заданию.
Поэтому ЖЛАХ в области низких частот фактически повторяет
конфигурацию границы запретной области.
Частота среза ЖЛАХ определяется с учетом показателя колебательности системы M и базовой частоты ω0 в соответствии с выражением вида
ωc = ω0
M
. M -1
(3.14)
Далее через точку ωc проводят участок ЖЛАХ с наклоном
–20 дБ / дек (единичный наклон), ограниченный слева частотой
а справа частотой
ω2 £ ωc
M -1
, M (3.15)
ω3 ³ ωc
M +1
.
M
(3.16)
Частота ω2 обычно соответствует точке пересечения среднечастотного участка с низкочастотным. Высокочастотную часть
66
ЖЛАХ обычно сохраняют с таким же наклоном как и у РЛАХ, но
при этом следует иметь в виду, что она не должна заходить в запретную область, образованную асимптотой с единичным наклоном,
пересекающую ось частот в точке ω=ωс, и горизонтальной прямой,
соответствующей уровню
é M ù
ú.
L(ω) = 20lg ê
êë M + 1 úû
(3.17)
Минимальный подъем ЛАХ в точке, соответствующей ωk, должен составлять 3 дБ, поскольку точная ЛАХ в отличие от асимптотической на частоте ωk будет иметь амплитуду 20lg(Ak).
В том случае, когда заданы требования к виду переходного процесса, то есть показатели качества работы САУ: перерегулирование
σ, требующееся время переходного процесса Tп.п, показатель колебательности процесса M, частоту среза целесообразно определять
следующим образом:
ωc =
Bπ
,
Tï.ï
(3.18)
где B – параметр, связанный нелинейной зависимостью с перерегулированием, которая показана на рис. 3.16.
B
4
3
2
1
0
10
20
30
σ
40 %
Рис. 3.16. График зависимости показателя колебательности процесса
от перерегулирования
67
Взаимосвязь показателя колебательности системы M с перерегулированием σ может быть определена с помощью графиков,
представленных на рис. 3.17.
Если объект управления САУ находится под действием статического момента Mст, то положение контрольной точки необходимо
определять по выражению
éæ
ù
Mñò ö÷÷
êç
ú
ê çççΩm + 2 ÷÷Ωm ú
βi h ø
êè
ú
L(ωk ) = 20lg ê
ú.
εm xm
ê
ú
ê
ú
ê
ú
ë
û
Базовая частота в этом случае
εm + ωk
ω0 =
Mñò
β i2 h
xm
.
При этом запретная область поднимется вверх относительно
показанной на рис. 3.15 (частота эквивалентного гармонического
сигнала останется прежней), следовательно, выше пойдет низкочастотная часть ЖЛАХ и изменится частота среза.
M
1,7
1,6
1,5
1,4
1,3
1,2
1,1
1,0
0
10
20
30
40
σ
50 %
Рис. 3.17. График зависимости показателя колебательности системы
от перерегулирования
68
Наличие момента сухого трения накладывает ограничения на
первую сопрягающую частоту ω1, которая определяется следующим образом:
ω1 ³ 4,23
MT max
2
βi hkðàç
×
εm
æ
ö3
MT max ÷÷
çç
÷÷
ççxm + 2
βi hkðàç ÷ø
çè
.
Если ω1 окажется меньше ωk, то частота сопряжения останется на прежнем месте ω1 = ωk. Если же ω1 > ωk, то конфигурация
ЖЛАХ в области низких частот будет иметь вид, показанный на
рис. 3.18. Как видно из рис. 3.18, наличие момента сухого трения
приводит к изменению как базовой частоты, так и частоты среза.
Для статических систем управления (САУ рулей высоты и стабилизированной скорости вращения сканирующих и лентопротяжных устройств) конфигурация ЖЛАХ в области низких частот
определяется следующим образом. Первая низкочастотная асимптота имеет нулевой наклон, поскольку определяющей величиной
является точность положения, то есть статическая ошибка. Поэтому запретная область сверху ограничена горизонтальной прямой,
проходящей через точку Ak с ординатой
L(ωk ) = 20lg ( Ak ).
В тех случаях, когда задающее воздействие меняется в процессе
работы статической системы управления (САУ рулей высоты), для
формирования правой границы запретной области можно воспользоваться выражениями (3.12), (3.13). При этом запретная область
будет иметь вид, показанный на рис. 3.19, а.
L(ωк)
ω*с
ωк
ω1
ω0
ω∗0
Рис. 3.18. Возможное расположение ЖЛАХ
при учете сухого трения
69
а)
б)
3 дБ
в)
Ак
Ак
Ак
ωс
ω
ωк
ω0
ωс
ω2
ω0
ω¢с
ω0 ω0¢
Рис. 3.19. Варианты соотношения низкочастотного
и среднечастотного участков ЖЛАХ статической САУ
В тех случаях, когда для статической САУ задано определенное
время переходного процесса Tп.п, частоту среза ωс следует находить
по выражению (3.17), а частоты ω2, ω3 определяются так же, как и для
астатических систем в соответствии с соотношениями (3.14), (3.15).
При таком способе формирования ЖЛАХ между ее низкочастотной и среднечастотной частями могут возникнуть некоторые несоответствия, показанные на рис. 3.19, б, в. В ситуации, показанной
на рис. 3.19, б, необходимо построить среднечастотную часть по
базовой частоте ω0, что приведет к увеличению частоты среза и,
следовательно, более быстрому процессу. Однако это не ухудшает
качества работы системы управления. В ситуации, показанной на
рис. 3.19, в, запретная область не является определяющей, поскольку базовая частота ω0*>ω0 и асимптоту с нулевым наклоном можно
сопрягать со среднечастотным участком любым удобным способом.
Для систем управления стабилизированной скорости вращения
в низкочастотной части можно определить только высоту запрещенной области (ее протяженность вдоль оси частот не определена). Поэтому формирование ЖЛАХ полностью определяется требованиями к виду переходного процесса (что рассматривалось выше)
и удобством сопряжения среднечастотного участка с первой асимптотой ЖЛАХ, имеющей нулевой наклон (рис. 3.20). Поскольку
при выполнении статического расчета kраз определяется по требо20lgkраз
ωс
1/T0
1/T1
ω0
Рис. 3.20. Желаемая ЛАХ САУ стабилизированной скорости вращения
70
ваниям точности, первая асимптота ЖЛАХ и РЛАХ должны совпадать. Постоянные времени T0, T1 могут быть либо введены искусственно с помощью звеньев коррекции, либо ими могут оказаться
постоянные времени располагаемой передаточной функции САУ.
Пример 11. Покажем построение желаемой ЛАХ астатической
САУ для следующих исходных данных:
εm = 1,2 рад / с2 – максимальное значение ускорения, заданное
в ТЗ;
Ωm= 1,2 рад / с – максимальное значение скорости, заданное в ТЗ;
xm= 0,0029 рад – максимальное значение ошибки;
M = 1,1 – значение показателя колебательности САУ, заданное в ТЗ.
Для построения желаемых характеристик в низкочастотной области определяются координаты контрольной точки Ak по выражениям (3.12):
ε
1,2
ωk = m =
= 1 c-1;
Ωm 1,2
αm =
Ωm2 1,22
=
= 1,2 ðàä;
1,2
εm
α
1,2
Ak = m =
= 413,79.
xm 0,0029
Тогда
L(ωk ) = 20lg ( Ak ) = 20lg (413,79) = 52,34 äÁ.
Базовая частота ω0 и частота среза ωc определяются выражениями (3.13), (3.14):
ε
1,2
= 20,34 c-1;
ω0 = m =
0,0029
xm
ωc = ω0
M
1,1
= 20,34
= 67,47 c-1.
M -1
1,1 -1
Границы протяженности среднечастотной области рассчитываются по формулам (3.15), (3.16):
M -1
1,1 -1
ω2 £ ωc
= 67,47
= 6,13 c-1;
M
1,1
ω3 ³ ωc
M +1
1,1 + 1
= 67,47
= 128,8 c-1.
M
1,1
71
Желаемые характеристики, построенные по рассчитанным значениям, изображены на рис. 3.21–3.23.
L(ω), дБ
100
80
60
52,34
40
Ak
20
0
ωk =1
ω2
ω0
ω3ω4 ω5 ω, c–1
ωc
–20
–40
–60
–80
–100
0,1
1
10
100
1 × 103
Рис. 3.21. Графики асимптотических располагаемой
и желаемой ЛАХ
Рис. 3.22. Графики желаемой ЛАХ и ЛЧХ, построенные
в среде Simulink MatLab
72
Рис. 3.23. Переходный процесс в САУ с желаемой ЛАХ
3.3. Синтез цепей коррекции
Пример построения Lк для статической САУ приведен на рис.
3.24, рис. 3.25, где ЛАХ коррекции полностью или частично лежит
выше оси частот.
На рисунках приняты следующие обозначения: Lж, Lp, Lк –
желаемая ЛАХ, располагаемая ЛАХ и ЛАХ звена коррекции, соответственно; jж, jp, jк – желаемая ЛЧХ, располагаемая ЛЧХ и
ЛЧХ звена коррекции, соответственно.
В этих случаях корректирующее устройство должно быть реализовано с использованием операционного усилителя, поскольку
kк>1. Как правило, в САУ применяются активные цепи коррекции,
однако, если коэффициент передачи корректирующего устройства
kк<1, то возможно применение пассивной коррекции на основе RCчетырехполюсников, при этом следует согласовывать входное и выходное сопротивления корректирующего устройства с соответствующими входными и выходными сопротивлениями элементов САУ.
73
Так передаточная функция последовательного корректирующего устройства (рис. 3.24) имеет следующий вид:
Wê ( p) = kê
(Tk2 p + 1)(Tk3 p + 1)2
,
(Tk1 p + 1)(Tk4 p + 1)(Tk5 p + 1)
(3.19)
а передаточная функция последовательного корректирующего
устройства (рис. 3.25) имеет более простой вид
Wê ( p) = kê
(Tk1 p + 1)(Tk2 p + 1)
.
(Tk3 p + 1)(Tk4 p + 1) (3.20)
Схемная реализация передаточной функции корректирующего
устройства полностью зависит от опыта проектировщика. Вместе
с тем можно дать некоторые рекомендации по построению звеньев
коррекции.
Очевидно, что реализация передаточных функций вида (3.19),
(3.20) может быть осуществлена одним из двух способов:
с использованием одного операционного усилителя;
с использованием нескольких операционных усилителей, путем
представления передаточной функции корректирующего звена в
виде последовательного включения нескольких более простых педб L (ω)
Tk1
Tk2 Tk3
Tk4
Tk5
120
100
80
Lк
60
40
20
0
–45
–90
ϕк
ωср
3
10
4
10
5
10
6
7
10
10
Lр
–135
–180
∆ϕ
–225
ϕж
ϕр
–270
–315
–360
град ϕ
Рис. 3.24. ЛАХ и ЛЧХ статической САУ
для передаточной функции (3.19)
74
∆L
ω
Гц
Lж
дб L (ω)
120
100
80
60
40
20
0
2
–45 10
–90
–135
–180
–225
–270
–315
–360 ϕ
град
Tk1 Tk2
Tk3
Tk4
Lк
ϕк
ωср
3
10
4
10
5
10
6
10
∆L
7
10
ω
Гц
Lж
ϕр
∆ϕ
Lр
ϕж
Рис. 3.25. ЛАХ и ЛЧХ статической САУ
для передаточной функции (3.20)
редаточных функций, каждая из которых реализуется на отдельном операционном усилителе.
Достоинство первого подхода связано с увеличением надежности усилителя в целом, поскольку корректирующее устройство реализуется на одной микросхеме.
Вместе с тем данный способ построения корректирующего
устройства имеет и существенный недостаток, который заключается в сложности разработки принципиальной электрической схемы,
воспроизводящей сложную передаточную функцию. Кроме того, в
случае сложной передаточной функции звена коррекции, ее параметры (коэффициент передачи и постоянные времени) связаны с параметрами элементов принципиальной схемы нелинейными зависимостями. Во многих случаях это приводит к невозможности схемной
реализации передаточной функции корректирующего устройства.
Достоинство второго подхода связано с простотой схемной реализации каждой передаточной функции, последовательное включение которых образует передаточную функцию корректирующего
устройства. Очевидно, что параметры передаточных функций элементарных звеньев связаны с параметрами элементов реализующих
их принципиальных электрических схем простыми и, как правило,
однозначными зависимостями. Кроме того, подобный способ построения схемы дает возможность существенно более простой ее настройки при технической реализации усилительного устройства.
75
Недостаток второго подхода состоит в некотором уменьшении
надежности схемы в целом, что связано с применением нескольких
микросхем, вместо одной.
При разработке принципиальной схемы корректирующего
устройства надо учитывать, что реализация соответствующей передаточной функции должна быть по возможности более простой,
что упрощает как разводку печатной платы усилителя, так и его
настройку. Кроме того, требуется учитывать то обстоятельство, что
реализация коррекции на инвертирующем входе операционного
усилителя дает фазовый сдвиг выходного сигнала по отношению к
входному на 180 град.
Пример 12. Покажем расчет параметров цепей коррекции (см.
рис. 3.24), передаточная функция которой определяется соотношением вида (3.19). Для упрощения расчетов представим передаточную функцию корректирующего устройства (см. рис. 3.24) в виде
последовательного включения элементарных звеньев
Wk ( p) = Wk1 ( p)Wk2 ( p), (3.21)
где
Wk1 ( p) = Kk1
(Tk1 p + 1)
(T p + 1)
; Wk2 ( p) = Kk2 k2
.
(Tk3 p + 1)
(Tk4 p + 1)
(3.22)
Передаточные функции Wk1(p), Wk2(p) могут быть реализованы
в виде схем, показанных на рис. 3.26.
i3
C1
Uвх
R1
i1
R2
i2
R3
DA
Uвых
R4
Рис. 3.26. Схемная реализация звена коррекции
(T p + 1)
с передаточной функцией Wk1 = k1
(Tk3 p + 1)
76
Покажем, что схема (см. рис. 3.26) реализует передаточную
функцию (3.22). При выводе передаточной функции принципиальной электрической схемы будем полагать, что операционный усилитель является идеальным, то есть его входные сопротивления по
инвертирующему и неинвертирующему входам, а также дифференциальное сопротивление стремятся к бесконечности. Тогда сумма всех токов на входе усилителя равна нулю:
i1+i2+i3=0, где i1 =
U
U
; i2 = âõ ; i3 = âûõ .
æ
R2
R3
1 ÷ö
÷
ççR1 +
÷
÷
çè
jωC1 ø
Uâõ
Далее после простых преобразований получаем
Wk ( p) =
Uâûõ ( p)
Uâõ ( p)
= -Kk
(Tk1 p + 1)
,
(Tk3 p + 1)
(3.23)
здесь знак минус означает, что корректирующее устройство изменяет фазу входного сигнала, поскольку суммирование осуществляется на инвертирующем входе операционного усилителя.
Wk1 ( p) = Kk1
(Tk1 p + 1)
(Tk3 p + 1)
Коэффициент передачи и постоянные времени цепи коррекции
(3.22) связаны с элементами принципиальной электрической схемы (рис. 3.26) следующими соотношениями:
R
Kk (0) = 3 ; Tk1 = C1 (R1 + R2 ); Tk3 = C1R1, R2
(3.24)
при этом постоянные времени должны удовлетворять условию
Tk1>Tk3.
Для определения параметров элементов коррекции к полученным уравнениям необходимо добавить еще одно определяющее
значение коэффициента передачи корректирующего устройства
при ω→∞.
Wk ( jω ® ¥) = Kk (¥) =
R3 (R1 + R2 )
R1R2
.
(3.25)
Окончательно получаем принципиальную электрическую схему
корректирующего устройства, показанную на рис. 3.27, параметры
элементов которой определяются решением системы уравнений
77
Kk (0) =
R (R + R2 ) R7 (R5 + R6 )
R3 R7
×
; Kk (¥) = 3 1
;
R2 R6
R1R2
R5 R6
(3.26)
Затем, исходя из полученных ранее значений постоянных времени и коэффициентов передачи корректирующего устройства
(рис. 3.27):
Kk
Lk (ω=0)
(0) = 10 20
Tk1 =
= 1; Kk
Lk (ω=¥)
(¥) = 10 20
55
20
= 10
= 562,34 » 562;
1
1
1
1
=
= 10-5 c; Tk2 =
=
= 0,465 ×10-5 c;
ωk1 105
ωk2 2,4 ×105
Tk3 =
1
1
=
= 0,909 ×10-6 c; ωk3 1,1×106
Tk4 =
1
1
=
== 0,909 ×10-7 c.
ωk4 1,1×107
В соответствии с соотношениями (3.26) определяем параметры
элементов схемы (рис. 3.27).
Wk ( p) = Kk
(Tk1 p + 1)(Tk2 p + 1)
(Tk3 p + 1)(Tk4 p + 1)
R3
R7
C1
R1
Uвх
DA1
C2
R2
R5
DA2
R6
Uвых
R4
R8
Рис. 3.27. Схемная реализация корректирующего устройства
с передаточной функцией Wk
78
Поскольку число уравнений (3.26) меньше числа неизвестных,
то целесообразно задаться значениями емкостей конденсаторов C1,
C2 не превышающими 10…20 мкФ, поскольку неполярные емкости
большего номинала будут иметь существенные массогабаритные
показатели, и определить номиналы резисторов. При расчетах следует учитывать, что получаемые номиналы резисторов должны лежать в диапазоне от 1 к Ом до 1 М Ом. Применение иных значений
сопротивлений будет подчеркивать неидеальность характеристик
операционного усилителя.
Так как Kk(0)=1, то принимаем R2 = R3, R6 = R7, тогда с учетом
числовых значений получаем
Tk1 = C1 (R1 + R2 ) = 10-5 c; Tk3 = C1R1 = 0,909 ×10-6 c;
Tk2 = C2 (R5 + R6 ) = 0,465 ×10-5 c; Tk4 = C2 R2 = 0,909 ×10-7 c;
Принимаем C1 = 100 пФ, C2 = 10 пФ, тогда R1 = 9,09 к Ом,
R2 = R3 = 90,91 к Ом, R5 = 9,09 к Ом, R6 = R7 = 455,91 к Ом.
Для проверки правильности полученных значений резисторов
вычисляем
R (R + R2 ) R7 (R5 + R6 )
×
=
Kk (¥) = 3 1
R1R2
R5 R6
=
90,91(9,09 + 90,91) 455,91(9,09 + 455,91)
×
= 562,76,
9,09 × 90,91
9,09 × 455,91
что соответствует значению Kk(∞), определенному по ЛАХ корректирующего устройства.
Полученные в ходе расчетов значения резисторов должны быть
округлены в соответствии с рядом номинальных значений необходимой точности.
Покажем реализацию корректирующего устройства с передаточной функцией (3.19). Представим передаточную функцию звена коррекции в виде последовательного включения элементарных
звеньев
Wk ( p) = Wk1 ( p)Wk2 ( p), где
Wk1 ( p) = Kk
(3.27)
(Tk2 p + 1)(Tk3 p + 1)
(T p + 1)
; W ( p) = Kk k3
. (3.28)
(Tk1 p + 1)(Tk4 p + 1) k2
(Tk5 p + 1)
79
В этом случае передаточная функция Wk2(p) может быть реализована в виде схемы (рис. 3.28), а Wk1(p) – в виде схемы, показанной на рис. 3.26.
Покажем, что схема (рис. 3.28) реализует передаточную функцию Wk1(p) (3.28).
Wk1 ( p) = Kk
(Tk2 p + 1)(Tk3 p + 1)
.
(Tk1 p + 1)(Tk4 p + 1)
При выводе передаточной функции принципиальной электрической схемы будем полагать, что операционный усилитель является идеальным, то есть его входные сопротивления по инвертирующему и неинвертирующему входам, а также дифференциальное
сопротивление стремятся к бесконечности. Тогда сумма всех токов
на входе усилителя равна нулю:
i1+i2+i3+i4=0.
Далее после простых преобразований получаем
Wk1 ( p) =
Uâûõ ( p)
Uâõ ( p)
= -Kk
(Tk2 p + 1)(Tk3 p + 1)
,
(Tk1 p + 1)(Tk4 p + 1)
(3.29)
здесь знак минус означает, что корректирующее устройство изменяет фазу входного сигнала, поскольку суммирование осуществляется на инвертирующем входе операционного усилителя.
i4 C2 R 3
i3
C1
Uвх
R1
i1
R2
i2
R4
DA
Uвых
R5
Рис. 3.28. Схемная реализация звена коррекции
с передаточной функцией Wk1
80
Коэффициент передачи и постоянные времени цепи коррекции
(3.29) связаны с элементами принципиальной электрической схемы (рис. 3.28) следующими соотношениями:
R
Kk (0) = 4 ; Tk1 = C2 (R3 + R4 ); Tk2 = C2 R3 ;
R2
Tk3 = C1 (R1 + R2 ); Tk4 = C1R1, (3.30)
при этом постоянные времени должны удовлетворять условиям
Tk1 >Tk2 >Tk3 >Tk4.
Для определения параметров элементов коррекции к полученным уравнениям необходимо добавить еще одно определяющее
значение коэффициента передачи корректирующего устройства
при ω→∞
R R (R + R2 )
Wk1 ( jω ® ¥) = Kk (¥) = 3 4 1
.
R1R2 (R3 + R4 )
(3.31)
Окончательно получаем принципиальную электрическую схему корректирующего устройства (3.28), показанную на рис. 3.29,
параметры элементов которой определяются решением системы
уравнений:
R R (R + R2 ) R8 (R6 + R7 )
R R
×
Kk (0) = 4 8 ; Kk (¥) = 3 4 1
;
R2 R7
R1R2 (R3 + R4 )
R7 R6
Tk1 = C2 (R3 + R4 ); Tk2 = C2 R3 ; Tk3 = C1 (R1 + R2 );
Tk4 = C1R1; Tk3 = C3 (R6 + R7 ); Tk5 = C3 R6 . (3.32)
Поскольку звено с постоянной времени Tk3 входит в обе передаточные функции (3.28), то в уравнениях (3.32) приведены два соотношения, связывающие данную постоянную времени с параметрами схемы (рис. 3.29).
Затем, исходя из полученных ранее значений постоянных времени и коэффициентов передачи корректирующего устройства (см.
рис. 3.29), получаем следующее:
Kk
Lk (ω=0)
(0) = 10 20
= 1; Kk
Lk (ω=¥)
(¥) = 10 20
25
20
= 10
= 17,78;
81
Tk1 =
1
1
1
1
=
= 0,67 ×10-4 c; Tk2 =
=
= 0,285 ×10-5 c;
4
ωk1 1,5 ×10
ωk2 3,5 ×105
Tk3 =
1
1
1
1
=
= 0,143 ×10-5 c; Tk4 =
=
= 0,192 ×10-6 c;
5
ωk3 7 ×10
ωk4 5,2 ×106
Tk5 =
1
1
=
= 0,25 ×10-7 c,
ωk5 4,0 ×107
в соответствии с соотношениями (3.32) определяем параметры элементов схемы (см. рис. 3.29).
Так как Kk(0) = 1, то принимаем R2 = R4, R7 = R8, тогда с учетом
числовых значений получаем
Tk1= C2(R3+R4) = 0,67∙10–4 с; Tk2 = C2R3 = 0,285∙10–5 c;
Tk3=C1(R1+R2) = 0,143∙10–5 с; Tk4 = C1R1 = 0,192∙10–6 c;
Tk3=C3(R6+R7) = 0,143∙10–5 с; Tk5 = C3R6 = 0,25∙10–7 c.
Принимаем C1 = 1,93 пФ, C2 = 100 пФ, C3 = 10 пФ, тогда R1 =
99,5 к Ом, R2 = R4 = 641,5 к Ом, R3 = 28,5 к Ом, R6 = 2,5 к Ом, R7 =
C2 R3
R4
R8
C1 R1
Uвх
DA1
C3 R 6
R2
DA 2
R7
Uвых
R5
R9
Рис. 3.29. Схемная реализация корректирующего устройства
с передаточной функцией Wk ( p) = Kk
82
(Tk2 p + 1)(Tk3 p + 1)2
(Tk1 p + 1)(Tk4 p + 1)(Tk5 p + 1)
R8 = 140,5 к Ом. Для проверки правильности полученных значений
резисторов вычисляем
R R (R + R2 ) R8 (R6 + R7 )
Kk (¥) = 3 4 1
×
=
R1R2 (R3 + R4 )
R7 R6
=
28,5 × 641,5(99,5 + 641,5) 140,5(2,5 + 140,5)
×
= 18,12,
99,5 × 641,5(28,5 + 641,5)
140,5 × 2,5
что приближенно соответствует значению Kk(∞), определенному по
ЛАХ корректирующего устройства.
83
4. РАЗРАБОТКА ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ
ЭЛЕКТИЧЕСКОЙ СХЕМЫ САУ
4.1. Общие положения
Общая принципиальная электрическая схема САУ объединяет все электрические и электромеханические устройства, необходимые для правильного функционирования системы. Наряду
с элементами САУ, выбранными в результате расчетов (исполнительный двигатель, первичные измерительные преобразователи),
на схеме должны быть приведены согласующие и преобразующие
устройства, а также звенья коррекции.
При построении принципиальной электрической схемы разрабатываемой САУ необходимо учитывать определенный техническим заданием род тока, а также то обстоятельство, что вне зависимости от заданного рода тока все цепи коррекции работают только
на постоянном токе.
Разработка вторичных источников питания для напряжений, необходимых для работы общей принципиальной схемы САУ, в курсовом проекте не предусмотрена. Питание всех устройств, входящих в
состав принципиальной электрической схемы САУ, обеспечивается
от контактной колодки, на которой показываются все необходимые
для работы САУ напряжения постоянного и переменного тока.
Если в САУ, работающей на постоянном токе, измеритель рассогласования построен на потенциометрических датчиках, то принципиальная электрическая схема всей системы запитывается напряжениями постоянного тока необходимой величины от контактной колодки.
Общая структура принципиальной электрической схемы САУ
на постоянном токе, с реализацией измерителя рассогласования
на потенциометрах, показана на рис. 4.1, где приняты следующие
обозначения: ИР – измеритель рассогласования, КЗ – корректирующее звено, ПУ –предварительный усилитель, УМ – усилитель
мощности, ИД – исполнительный двигатель, ПМ – передаточный
механизм, УО – управляемый объект.
Ux
ИР
ПУ
КЗ
УМ
ИД
ПМ
УО
Рис. 4.1. Состав принципиальной электрической схемы САУ
постоянного тока с потенциометрическими датчиками
84
Uy
Если в САУ, работающей на постоянном токе, измеритель рассогласования построен на ВТ или сельсинах, то принципиальная
электрическая схема всей системы запитывается напряжениями
как постоянного тока, так и переменного тока, последнее требуется
для работы измерителя рассогласования.
Общая структура принципиальной электрической схемы САУ
на постоянном токе, с реализацией измерителя рассогласования
на потенциометрах, показана на рис. 4.2, где приняты следующие
обозначения: ИР – измеритель рассогласования, КЗ – корректирующее звено, ФЧВ – фазочувствительный выпрямитель (демодулятор), обеспечивающий преобразование сигнала переменного тока
получаемого на выходе ИР в напряжение постоянного тока, поступающее на КЗ, ПУ – предварительный усилитель, УМ – усилитель
мощности, ИД – исполнительный двигатель, ПМ – передаточный
механизм, УО – управляемый объект.
Как было отмечено выше, коррекция динамических свойств
САУ, работающих как на постоянном, так и на переменном токе,
выполняется только на постоянном токе. Поэтому принципиальная электрическая схема САУ переменного тока включает в свой
состав как ФЧВ, так и модулятор (М), который обеспечивает преобразование сигнала постоянного тока с выхода корректирующего
звена в напряжение переменного тока, поступающее на УПУ.
Общая структура принципиальной электрической схемы САУ
на переменном токе показана на рис. 4.3, где приняты следующие
Ux
ИР
ПУ
КЗ
ФЧВ
УМ
ИД
ПМ
УО
Uy
Рис. 4.2. Состав принципиальной электрической схемы САУ
постоянного тока с ИР, построенном на ВТ или сельсинах
Ux
ИР
ПУ
ФЧВ
КЗ
М
УМ
ИД
ПМ
Uy
УО
Uy
Рис. 4.3. Состав принципиальной электрической схемы САУ
переменного тока
85
обозначения: ИР – измеритель рассогласования, КЗ – корректирующее звено, ФЧВ – фазочувствительный выпрямитель, М – модулятор, ПУ –предварительный усилитель, УМ – усилитель мощности, ИД – исполнительный двигатель, ПМ – передаточный механизм, УО – управляемый объект.
4.2. Построение усилительно-преобразовательного
устройства
Усилительно-преобразовательное устройство САУ предназначено для усиления и преобразования сигналов как в прямой цепи, так
и в цепях местных обратных связей. Для любых типов САУ в состав
УПУ входят следующие элементы:
усилитель-сумматор, предназначенный для усиления сигнала
рассогласования, формируемого ИР по напряжению и мощности,
а также согласования выходного сопротивления измерителя рассогласования и корректирующего устройства;
корректирующее звено, реализуемое на операционном усилителе или в виде пассивного четырехполюсника (если ЛАХ коррекции
полностью расположена ниже оси частот), предназначенное для
коррекции динамических свойств САУ в соответствии с требованиями технического задания;
усилитель, состоящий из предварительного усилителя и усилителя мощности, предназначен для усиления напряжения и мощности сигнала поступающего с усилителя-сумматора до значений
необходимых для работы исполнительного двигателя;
преобразующие устройства (модуляторы и демодуляторы, фазовые дискриминаторы, генераторы импульсов, фильтры, селекторы).
Модуляторы предназначены для эквивалентного преобразования сигнала постоянного тока в сигнал переменного тока с сохранением закона изменения амплитуды и знака сигнала.
Демодуляторы предназначены для эквивалентного преобразования сигнала переменного тока в постоянный.
Фазовые дискриминаторы предназначены для разделения сигналов по фазе и выделения полезной составляющей сигнала на фоне
помех. Так, например, фазовые дискриминаторы используются в
САУ с измерителями рассогласования, построенными на сельсинах. В данном случае ИР имеет квадратурную составляющую –
сигнал, сдвинутый по фазе на 90 градусов по отношению к полезному. Квадратурная составляющая будет приводить к излишнему
86
разогреву электрических цепей, насыщению усилителей, ложным
срабатываниям селекторов, поэтому применение фазового дискриминатора является необходимым.
Генераторы импульсов наиболее широко применяются в схемах
управления широтно-импульсными модуляторами (ШИМ). Для
ШИМ используются генераторы импульсов, длительность импульсов на выходе которых линейно связана с величиной входного сигнала.
Фильтры используются для фильтрации шумов, помех и наводок, то есть выделения полезной составляющей сигнала.
Необходимость в селекторе возникает при построении двухканального измерителя рассогласования для автоматического переключения основного контура САУ с канала грубого отсчета на канал точного отсчета и обратно. Вид селектирующего устройства
определяется многими факторами, в частности, родом напряжения
питания САУ, типом первичных измерительных преобразователей, быстродействием САУ и т.д.
САУ постоянного тока. Рассмотрим вариант построения УПУ
для САУ постоянного тока с ИР, построенном на потенциометрических датчиках, и исполнительным двигателем постоянного
тока. В данном случае целесообразно включать последовательное
корректирующее звено между усилителем – сумматором и усилителем, как показано на рис. 4.1. При построении схемы необходимо согласовывать входные и выходные сопротивления элементов
и устройств САУ, при этом выходное сопротивление предыдущего
устройства должно быть на порядок меньше входного сопротивления последующего. При построении коррекции на основе операционных усилителей, имеющих большое входное сопротивление, дополнительных согласующих устройств вводить в САУ не требуется.
Если в САУ используется коррекция в цепи местной обратной
связи с применением тахогенератора (рис. 4.4), то суммирование
Ux
ПУ
КЗ
ОУ
Uy
КЗ
ТГ
ωп
Рис. 4.4. Состав принципиальной электрической схемы САУ
постоянного тока при использовании ОС
87
сигнала ошибки и местной обратной связи выполняется на операционном усилителе (ОУ) и дополнительное согласующее устройство между выходом корректирующего звена и входом сумматора
не требуется. Вместе с тем сигналы, поступающие на сумматор,
должны быть согласованы по амплитуде, поскольку они могут
быть несоизмеримы по величине.
Если при построении измерителя рассогласования потенциометрические, первичные измерительные преобразователи (ПИП)
не удовлетворяют условиям точности, то возможно использование
ПИП индукционного типа (вращающиеся трансформаторы высокого класса точности). При этом возникает необходимость согласования ИР переменного тока с остальными элементами САУ, работающими на постоянном токе. В данном случае, как отмечалось выше,
требуется использовать демодулятор, преобразующий сигнал переменного тока с выхода ИР в сигнал постоянного тока (см. рис. 4.2).
САУ переменного тока. В системах управления рассматриваемого типа необходимость введения преобразовательных устройств
обусловлена потребностью в участке цепи, работающем на постоянном токе (корректирующее звено) (см. рис. 4.3).
При использовании местной корректирующей обратной связи по
скорости в качестве датчика часто приходится выбирать тахогенератор постоянного тока. Тогда возникает необходимость преобразования сигнала местной обратной связи (рис. 4.5). При этом в зависимости от типа модулятора, преобразующего сигнал с выхода тахогенератора, может потребоваться согласование данных устройств.
Если в САУ переменного тока выполняются условия реализации
звеньев коррекции на переменном токе, (ωп =2πf>>ωc, здесь f – частота питающей сети), то в случае последовательной коррекции
функциональная схема УПУ имеет вид, показанный на рис. 4.1,
а при использовании корректирующей местной обратной связи –
рис. 4.4, при этом все показанные на рисунках сигналы будут сигналами переменного тока.
x
ИР
ПУ
Uy
Σ
УМ
МД
КЗ
ТГ
ωп
Рис. 4.5. Состав принципиальной электрической схемы САУ
переменного тока с преобразованием сигнала в цепи местной ОС
88
4.3. Рекомендации по разработке
механического узла
Под механическим узлом в системах автоматического управления понимается совокупность элементов САУ, которые механически
связаны между собой: передаточный механизм (в данном курсовом
проекте редуктор), исполнительный двигатель, первичный измеритель – преобразователь (приемник), тахогенератор и т.д.
Основой механического узла является редуктор, корпус и платы
которого являются посадочными поверхностями для размещения
двигателя, ПИП приемника, тахогенератора. Поэтому при разработке конструкции редуктора нужно учитывать их габариты для
подготовки посадочных мест.
Соединительные муфты валов редуктора и внешних элементов
должны обеспечивать плавную работу при любом положении механического узла в пространстве.
При разработке конструкции редуктора должно быть учтено
условие удобства подключения объекта управления к выходному
валу механического узла, то есть выходной вал должен быть достаточной длины для размещения и закрепления на нем соединительной муфты.
Корпус редуктора должен быть жестким и иметь минимальное
число разъемных частей (не в ущерб удобству сборки и разборки).
При проектировании механического узла с двухотсчетным измерителем рассогласования в качестве редуктора между каналами
грубого и точного отсчета могут использоваться пары выходных
колес основного редуктора САУ. В этом случае при определении передаточного числа пар колес основного редуктора системы управления нужно предусмотреть обеспечение в выходных парах колес
передаточного числа, соответствующего коэффициенту передачи
редуктора между каналами грубого и точного отсчета ИР.
Поскольку полного расчета конструктивных элементов редуктора (валов, осей, подшипников, распорных и стопорных колец,
штифтов, шпонок, соединительных муфт, крепежа и т.д.) в рамках
данного курсового проекта не производится, то за основу для разработки конструкции берется следующее:
диаметр входного вала редуктора должен быть равен валу исполнительного двигателя;
диаметр выходного вала редуктора должен быть в два раза больше, чем диаметр входного вала, поскольку к нему будет приложен
момент нагрузки.
89
При разработке конструкции механического узла должна обеспечиваться соосность входного вала редуктора и исполнительного двигателя, местоположение которого должно соответствовать его массе.
Результатом разработки конструкции является сборочный чертеж механического узла, дающий полное представление о его устройстве, функционировании, сборке и разборке. Количество видов и
разрезов должно быть таким, чтобы была ясна конструкция корпуса
редуктора и особенности размещения на нем всех элементов.
В пояснительной записке должно быть приведено описание конструкции механического узла со всеми необходимыми пояснениями, а также последовательность его сборки.
90
Библиографический список
1. Земляков Н. Д., Шишлаков В. Ф., Осипов Л. А. Автоматизированный электропривод: учеб. пособие / ЛИАП. Л., 1991. 75 с.
2. Акопов В. С., Бураков М. В., Полякова Т. Г. Проектирование
авиационного следящего электропривода малой мощности: учеб.
пособие / СПбГУАП. СПб., 2007. 172 с.
3. Шишлаков В. Ф. Проектирование электронных усилительных устройств систем автоматического управления: учеб. пособие /
СПбГУАП. СПб., 2005. 151 с.
4. Справочник конструктора точного приборостроения /
Г. А. Веркович, Е. Н. Головенкин, В. А. Голубков и др.; под общ.
ред. К. Н. Явленского, Б. П. Тимофеева, Е. Е. Чаадаевой. Л.: Машиностроение, 1989. 792 с.
5. Турпаев А. И. Винтовые механизмы и передачи. М.: Машиностроение, 1982. 223 с.
6. Чурабо Д. Д. Детали и узлы приборов. Конструирование и расчет: справоч. пособие. М.: Машиностроение, 1975. 559 с.
7. Ковчин С. А., Сабинин Ю. А. Теория электропривода. СПб.:
Энергоатомиздат, 1994. 412 с.
8. Земляков Н. Д., Сусленникова Е. Ю. Первичные измерительные преобразователи следящего электропривода. Потенциометры
и тахогенераторы: метод. указ. к курсовому и дипломному проектированию / ЛИАП. Л., 1992. 32 с.
9. Земляков Н. Д., Сусленникова Е. Ю. Первичные измерительные
преобразователи следящего электропривода. Вращающиеся трансформаторы, сельсины, индукционные датчики угла: метод. указ. к
курсовому и дипломному проектированию / ЛИАП. Л., 1992. 44 с.
10. Техническая кибернетика. Устройства и элементы систем
автоматического управления. Кн. 1. Измерительные устройства,
преобразующие элементы и устройства / под ред. В. В. Солодовникова. М.: Машиностроение, 1976. 671 с.
11. Техническая кибернетика. Устройства и элементы систем
автоматического управления. Кн. 2. Усилительные устройства,
корректирующие элементы и устройства / под ред. В. В. Солодовникова. М.: Машиностроение, 1976. 687 с.
12. Дорф Р., Бишоп Р. Современные системы управления. М.:
Лаборатория базовых знаний, 2002. 832 с.
13. Лазарев Ю. Ф. MATLAB 5.x. Киев: BHV, 2000. 384 с.
14. Дьяконов В. Simulink 4. Специальный справочник. СПб.:
Питер, 2002. 528 с.
91
15. Микроэлектронные устройства автоматики: учеб. пособие /
под ред. А. А. Сазонова. М.: Атомиздат, 1991. 384 с.
16. Нестеренко Б. К. Интегральные операционные усилители:
справоч. пособие по применению. М.: Энергоиздат, 1982. 128 с.
17. Смирнова В. И., Разинцев В. И. Проектирование и расчет
автоматизированных приводов. М.: Машиностроение, 1990. 364 с.
18. Электропривод летательных аппаратов: учебник для авиационных вузов / под общ. ред. В. А. Полковникова. М.: Машиностроение, 1990. 352 с.
19. Руководство по проектированию систем автоматического
управления: учеб. пособие / под ред. В. А. Бесекерского. М.: Высш.
шк., 1983. 296 с.
20. Бесекерский В. А. Динамический синтез систем автоматического регулирования. М.: Наука, 1970. 576 с.
21. Герман О. Г., Усов А. Р., Телицын Э. Л. Расчет электронных
устройств систем автоматики: учеб. пособие / СПбГААП. СПб.,
1993. 80 с.
22. Воробьев Н. И. Проектирование электронных устройств. М.:
Высш. шк., 1989.224 с.
23. Справочник по автоматизированному электроприводу / под
ред. В. А. Елисеева и А. В. Шинянского. М.: Энергоатомиздат,
1983. 616 с.
24. Бесекерский В. А., Попов Е. П. Теория систем автоматического регулирования. М.: Наука, 1972. 768 с.
25. Фремов Е. Н. Интегральные операционные усилители: учеб.
пособие / под ред. В. С. Ломова. ЛЭТИ. Л., 1976. 32 с.
26. Филипс Ч., Харбор Р. Системы управления с обратной связью. М.: Лаборатория базовых знаний, 2001. 616 с.
27. Гудвин Г. К., Гребе С. Ф., Сальгадо М. Э. Проектирование систем управления. М.: Бином, 2004. 911 с.
92
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЕ И КОНСТРУКТИВНЫЕ
ПАРАМЕТРЫ ДВИГАТЕЛЕЙ
Общие сведения по каталогу
В каталог вошли двигатели постоянного и переменного тока малой и
средней мощности, наиболее широко использующиеся в приводах бортовых устройств. Одной из основных причин использования приведенных
ниже двигателей является полнота сведений о них, которую можно получить из различных источников [1–9]. Таблицы данных сформированы
таким образом, чтобы максимально облегчить пользователю работу по
выбору двигателя при выполнении курсового и дипломного проектирования.
Двигатели постоянного тока
В табл. 1.1–1.12 приведены следующие сведения о двигателях постоянó – номинальное напряжение управления (при управлении
ного тока: UN
â
по якорной цепи); UN
– номинальное напряжение возбуждения (если приводятся данные двигателя с постоянными магнитами, эта величина отсутó – номинальный ток управления
ствует); PN –номинальная мощность; IN
â
(при управлении по якорной цепи); IN – номинальный ток возбуждения
(если приводятся данные двигателя с постоянными магнитами, эта величина отсутствует); MN – номинальный момент на валу; ΩN – номинальная
скорость вращения вала; J –момент инерции вращающихся частей двигателя; Mтр – момент трения; Mп – пусковой момент; m – масса; Kтг – крутизна статической характеристики тахогенератора (если двигатель выпускается без тахогенератора эта величина отсутствует).
Двигатели серии ДП
Малогабаритные исполнительные двигатели с возбуждением от постоянных магнитов, предназначенные для маломощных следящих систем.
Для уменьшения электромеханической постоянной времени выполняются
с удлиненным якорем и статором. Управление двигателем осуществляется
с помощью изменения напряжения якорной цепи [16, 18, 22]. Технические данные приведены в табл. 1.1, 1.2 и на рис. 1.1, 1.2.
Двигатели серии ДПМ
Малогабаритные исполнительные двигатели с возбуждением от постоянных магнитов, получившие распространение как продолжение и развитие серии ДП. Якорь двигателей ДПМ имеет классическую конструк93
цию – набран из шихтованной электромеханической стали. Управление
двигателем осуществляется с помощью изменения напряжения якорной
цепи [17, 22, 24]. Технические данные приведены в табл. 1.3, 1.4 и на
рис. 1.3.
Двигатели серии ДПР
Малогабаритные исполнительные двигатели с возбуждением от постоянных магнитов, получившие распространение как продолжение и развитие серии ДП. Якорь двигателей ДПМ выполняется полым. Управление
двигателем осуществляется с помощью изменения напряжения якорной
цепи [17, 22, 24]. Технические данные приведены в табл. 1.5, 1.6 и на рис.
1.4, 1.5.
Двигатели серии МИ
Исполнительные двигатели для систем автоматики, выполняемые с
параллельным или независимым возбуждением. И в том и в другом случае могут выполняться с тахогенератором или без него. Ниже приведены
данные двигателей серии МИ с независимым возбуждением. Управление
двигателем осуществляется с помощью изменения напряжения якорной цепи [18, 24]. Технические данные приведены в табл. 1.7, 1.8 и на
рис. 1.6.
Двигатели серии МИГ
Исполнительные двигатели для систем автоматики с гладким якорем и
возбуждением от постоянных магнитов. Выполняются с тахогенератором
(МИГ – ДТ) и без него (МИГ – А). Управление двигателем осуществляется с
помощью изменения напряжения якорной цепи [19]. Технические данные
приведены в табл. 1.9, 1.10 и на рис. 1.7, 1.8.
Двигатели серии ПСТ
Исполнительные двигатели для систем автоматики с независимым возбуждением. Выполняются с тахогенератором. Каждый типоразмер серии
выпускается с несколькими номинальными скоростями вращения. Управление двигателем осуществляется с помощью напряжения якорной цепи
[20]. Технические данные приведены в табл. 1.11, 1.12 и на рис. 1.9.
Двигатели переменного тока
В табл. 1.13–1.22 приведены следующие сведения о двигателях переî.ó – номинальное напряжение обмотки управления;
менного тока: UN
î.â –номинальное напряжение обмотки возбуждения; î.ó – номинальIN
UN
ный ток обмотки управления (для серии ДГ приводится пусковой ток об94
î.â –номинальный ток обмотки возбуждения (для
мотки управления); IN
двигателей серии ДГ приводится пусковой ток обмотки возбуждения);
MN – номинальный момент на валу; ΩN – номинальная скорость вращения
вала; J – момент инерции вращающихся частей двигателя; Mтр – момент
трения; Mп – пусковой момент; m – масса; Kтг – крутизна статической характеристики тахогенератора (если двигатель выпускается без тахогенератора, эта величина отсутствует).
Двигатели серии ДКМ
Двухфазные исполнительные, малоинерционные двигатели для систем
автоматики. Двигатели имеют короткозамкнутый ротор, две обмотки –
управления и возбуждения. Цепь обмотки возбуждения подключается через конденсатор [21, 22]. Технические данные приведены в табл. 1.13, 1.14
и на рис. 1.10, 1.11.
Двигатели серии ДИД
Двухфазные исполнительные двигатели для систем автоматики с полым немагнитным ротором. Имеют две обмотки – управления и возбуждения [18, 21]. Технические данные приведены в табл. 1.15, 1.16 и на рис.
1.12, 1.13.
Двигатели серии ЭМ
Двухфазные исполнительные двигатели для систем автоматики с полым немагнитным ротором. Имеют две обмотки – управления и возбуждения. Цепь обмотки возбуждения подключается через конденсатор [18, 21].
Технические данные приведены в табл. 1.17, 1.18 и на рис. 1.14.
Двигатели серии АДП
Двухфазные исполнительные двигатели для систем автоматики с полым немагнитным ротором. Имеют две обмотки – управления и возбуждения. Цепь обмотки возбуждения подключается через конденсатор [21].
Технические данные приведены в табл. 1.19, 1.20 и на рис. 1.15.
Двигатели серии ДГ
Двухфазные исполнительные двигатели-генераторы для систем автоматики. Роторы двигателя и тахогенератора выполняются полыми, из немагнитного материала. Двигатель и тахогенератор имеют по две обмотки:
у двигателя – управления и возбуждения, у тахогенератора – возбуждения
и генератора [18, 21, 23, 24]. Технические данные приведены в табл. 1.21,
1.22 и на рис. 1.16.
95
96
î.ó
UN
,
В
6
6
6
12
12
12
27
27
12
12
12
27
27
27
12
12
12
27
27
27
12
27
12
27
27
Тип двигателя
ДП20-0,6-4-6
ДП20-1-6-6
ДП20-1,6-10-6
ДП20-0,6-4-12
ДП20-1-6-12
ДП20-1,6-10-12
ДР20-1-6-27
ДП20-1,6-10-27
ДП25-1,6-3-12
ДП25-2,5-6-12
ДП25-4-10-12
ДП25-1,6-3-27
ДП25-2,5-6-27
ДП25-4-10-27
ДП32-4-3-12
ДП32-6-6-12
ДП32-10-10-12
ДП32-4-3-27
ДП32-6-6-27
ДП32-10-10-27
ДП40-10-3-12
ДП40-10-3-27
ДП40-16-6-12
ДП40-16-6-27
ДП40-25-10-27
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
â
UN
,
В
0,6
1
1,6
0,6
1
1,6
1
1,6
1,6
2,5
4
1,6
2,5
4
4
6
10
4
6
10
10
10
16
16
25
PN,
Вт
0,285
0,440
0,660
0,160
0,230
0,340
0,105
0,166
0,315
0,420
0,650
0,15
0,18
0,29
0,65
0,88
1,4
0,3
0,39
0,64
1,47
0,67
2,1
0,95
1,43
î.ó
IN
,
А
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
â
IN
,
А
0,15
0,16
0,16
0,15
0,16
0,16
0,16
0,16
0,52
0,4
0,39
0,52
0,4
0,39
1,3
1,0
1,0
1,3
1,0
1,0
3,25
3,25
2,6
2,6
2,45
MN·10–2,
Н·м
400
600
1000
400
600
1000
600
1000
300
600
1000
300
600
1000
300
600
1000
300
600
1000
300
300
600
600
1000
ΩN,
c–1
3,5
3,5
3,5
3,5
3,5
3,5
3,5
3,5
12,0
12,0
12,0
12,0
12,0
12,0
39,0
39,0
39,0
39,0
39,0
39,0
85,0
85,0
85,0
85,0
85,0
J·10–7,
кг·м2
Технические данные двигателей серии ДП
0,3
0,32
0,32
0,3
0,32
0,32
0,32
0,32
1,04
0,8
0,78
1,04
0,8
0,78
2,6
2,0
1,5
2,6
1,7
1,5
4,9
4,9
2,6
2,6
2,45
0,46
0,6
0,95
0,4
0,6
0,95
0,6
0,9
1,4
2,2
2,9
1,3
2,4
2,9
4,5
6,2
8,0
4,0
6,5
8,5
10,0
10,0
14,0
15,0
20,0
Mтр ·10–3, Mп ·10–2,
Н·м
Н·м
0,056
0,056
0,056
0,056
0,056
0,056
0,056
0,056
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,193
0,193
0,193
0,193
0,193
0,193
0,32
0,32
0,32
0,32
0,32
m,
кг
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
Kтг,
В·с
Таблица 1.1
97
1.1, а
1.2, б
1.2, б
1.2, а
1.1, б
1.2, а
1.1, б
1.2, а
ДПМ-20-Н1 / Н2-01
ДПМ-20-Н1 / Н2-02
ДПМ-20-Н1 / Н2-04
ДПМ-20-Н1 / Н2-05
ДПМ-20-Н1 / Н2-06
ДПМ-20-Н1 / Н2-07
ДПМ-20-Н1 / Н2-08
ДПМ-20-Н1 / Н2-11
ДПМ-20-Н1 / Н2-12
ДПМ-20-Н1 / Н2-12А
Тип двигателя
ДП-20
ДП-20
ДП-25
ДП-25
ДП-32
ДП-32
ДП-40
ДП-40
Тип двигателя Рисунок
29
27
6
14
27
27
27
12
12
14
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
18
18
20
20
25
25
32
32
d3
20
20
25
25
32
32
40
40
d4
12
12
16
16
20
20
25
25
d5
М2
М2
М2
М2
М3
М3
М4
М4
10
10
10
10
12
12
12
12
Размеры, мм
d6
l1
l2
1,6
1,6
1,6
1,6
2
2
2
2
î.ó
IN
,
А
0,45 0,075
0,4 0,07
0,04 0,06
0,04 0,05
1,35 0,15
1,2 0,15
0,9 0,15
1,35 0,35
1,2
0,3
1,08 0,25
PN,
Вт
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
â
IN
,
А
0,5
1,0
0,2
0,2
1,5
2,0
2,0
1,5
2,0
1,8
MN ·10–3,
Н·м
900
400
200
200
900
600
450
900
600
600
ΩN,
c–1
l3
1,6
1,6
1,6
1,6
2
2
2
2
l4
1,6
1,6
1,6
1,6
2
2
2
2
2,2
2,2
2,2
2,2
2,2
2,2
2,2
2,2
2,2
2,2
0,01
0,2
0,04
0,04
0,3
0,4
0,4
0,3
0,4
0,36
0,6
0,2
0,06
0,1
0,6
0,5
0,4
0,6
0,5
0,5
J·10–7, Mтр ·10–3, Mп ·10–2,
кг·м2
Н·м
Н·м
Технические данные двигателей серии ДПМ
–
3
–
3
–
4
–
4
d2
ó
â
UN
, UN
,
В
В
3
3
3
3
4
4
4
4
d1
Габаритные размеры двигателей серии ДП
l6
60
60
68
68
80
80
85
85
0,065
0,065
0,065
0,065
0,065
0,065
0,065
0,065
0,065
0,065
m,
кг
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
Kтг,
В·с
Таблица 1.3
–
10
–
10
–
12
–
12
l5
Таблица 1.2
98
ДПМ-20-Н1 / Н2-13
ДПМ-20-Н1 / Н2-14
ДПМ-20-Н1 / Н2-16
ДПМ-20-Н1 / Н2-17
ДПМ-25-Н1 / Н2-01
ДПМ-25-Н1 / Н2-02
ДПМ-25-Н1 / Н2-02А
ДПМ-25-Н1 / Н2-03
ДПМ-25-Н1 / Н2-04
ДПМ-25-Н1 / Н2-05
ДПМ-25-Н1 / Н2-06
ДПМ-25-Н1 / Н2-07
ДПМ-25-Н1 / Н2-09
ДПМ-25-Н1 / Н2-10
ДПМ-25-Н1 / Н2-10А
ДПМ-25-Н1 / Н2-11
ДПМ-30-Н1 / Н2-01 / 02
ДПМ-30-Н1 / Н2-02 / 01
ДПМ-30-Н1 / Н2-03
ДПМ-30-Н1 / Н2-04
ДПМ-30-Н1 / Н2-05
ДПМ-30-Н1 / Н2-08
ДПМ-30-Н1 / Н2-09
ДПМ-30-Н1 / Н2-10
ДПМ-30-Н1 / Н2-10А
ДПМ-30-Н1 / Н2-11
Тип двигателя
12
12
6
6
29
27
27
12
27
15
27
27
12
12
14
12
29
27
27
26
27
12
12
12
14
12
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
ó
â
UN
, UN
,
В
В
0,67
0,25
0,9
0,9
3,15
1,14
0,45
2,7
1,25
1,25
3
2,25
3,15
2,25
2,25
1,25
6,3
2,6
4,5
5,5
4,2
6,3
6
4,5
4,5
2,5
PN,
Вт
0,25
0,1
0,55
0,5
0,25
0,1
0,06
0,6
0,15
0,22
0,3
0,22
0,65
0,52
0,45
0,28
0,5
0,25
0,5
0,5
0,4
1,2
1,2
1
0,8
0,6
î.ó
IN
,
А
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
â
IN
,
А
1,5
1,0
1,0
1,5
3,5
3,0
1,0
4,5
5,0
5,0
5,0
5,0
3,5
5,0
5,0
5,0
7,0
10,0
10,0
10,0
7,0
7,0
10,0
10,0
10,0
10,0
MN ·10–3,
Н·м
450
250
900
600
900
380
450
600
250
250
600
450
900
450
450
250
900
260
450
550
600
900
600
450
450
250
ΩN,
c–1
2,2
0,2
2,2
2,2
6,8
6,8
6,8
6,8
6,8
6,8
6,8
6,8
6,8
6,8
6,8
6,8
16,0
16,0
16,0
16,0
16,0
16,0
16,0
16,0
16,0
16,0
0,3
0,2
0,2
0,6
0,52
0,6
0,2
0,9
1,0
1,0
0,65
1,0
0,52
1,0
1,0
1,0
1,05
1,5
1,5
1,5
1,05
1,05
1,5
1,5
1,5
1,5
0,4
0,2
0,6
0,6
1,5
1,0
1,0
1,0
0,8
0,8
1,5
1,2
1,5
1,2
1,2
0,8
3,5
2,0
3,0
2,5
2,5
3,5
3,5
2,5
2,8
2,0
J·10–7, Mтр ·10–3, Mп ·10–2,
кг·м2
Н·м
Н·м
0,065
0,065
0,065
0,065
0,12
0,12
0,12
0,12
0,12
0,12
0,12
0,12
0,12
0,12
0,12
0,12
0,22
0,22
0,22
0,22
0,22
0,22
0,22
0,22
0,22
0,22
m,
кг
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
Kтг,
В·с
Продолжение табл. 1.3
99
ДПМ-35-Н1 / Н2-01
ДПМ-35-Н1 / Н2-02
ДПМ-35-Н1 / Н2-03
ДПМ-35-Н1 / Н2-04
ДПМ-35-Н1 / Н2-05
ДПМ-35-Н1 / Н2-06
ДПМ-35-Н1 / Н2-08
ДПМ-35-Н1 / Н2-09
ДПМ-35-Н1 / Н2-10
ДПМ-35-Н1 / Н2-11
ДПМ-20-Н3-01
ДПМ-20-Н3-09
ДПМ-20-Н3-09А
ДПМ-20-Н3-01А
ДПМ-20-Н3-0,1Б
ДПМ-20-Н3-02А
ДПМ-20-Н3-03Б
ДПМ-20-Н3-01
ДПМ-20-Н3-02
Тип двигателя
27
27
6
27
27
27
12
12
12
12
27
12
14
27
27
28
14
27
28
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
ó
â
UN
, UN
,
В
В
13,5
5,25
4,14
12,0
9,0
5,0
13,5
12,0
9,0
5,0
0,9
0,9
0,9
0,6
0,6
1,98
1,8
6,3
2,4
PN,
Вт
1,3
0,45
2
1,1
0,83
0,53
2,8
2,2
1,6
1,15
0,2
0,45
0,4
0,22
0,17
0,35
0,6
0,85
0,8
î.ó
IN
,
А
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
â
IN
,
А
15,0
15,0
23,0
20,0
20,0
20,0
15,0
20,0
20,0
20,0
1,0
2,0
2,0
1,0
1,0
2,2
3,0
7,0
2,0
MN ·10–3,
Н·м
900
350
180
600
450
250
900
600
450
250
900
450
450
600
600
900
600
900
1200
ΩN,
c–1
28,0
28,0
28,0
28,0
28,0
28,0
28,0
28,0
28,0
28,0
2,4
2,4
2,4
7,1
7,1
7,1
7,1
19,0
19,0
1,5
2,25
3,45
2,0
3,0
3,0
1,5
2,0
3,0
3,0
0,2
0,4
0,4
0,2
0,2
0,44
0,6
1,05
0,4
7,0
5,0
3,5
6,0
5,0
3,5
7,0
6,0
5,0
3,5
0,5
0,4
0,4
1,0
1,2
1,2
1,2
4,0
2,0
J·10–7, Mтр ·10–3, Mп ·10–2,
кг·м2
Н·м
Н·м
0,34
0,34
0,34
0,34
0,34
0,34
0,34
0,34
0,34
0,34
0,075
0,075
0,075
0,14
0,14
0,14
0,14
0,25
0,25
m,
кг
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
Kтг,
В·с
Окончание табл. 1.3
d1
l4
l3
l6
á)
d5
4 îòâ.
d6
d6
3 îòâ.
d5
Рис. 1.1. Эскиз конструкции электродвигателя серии ДП (исполнение Н1 – с одним выходом вала):
а – с тремя крепежными винтами; б – с четырьмя крепежными винтами
l2
l1
d3
d3
a)
d4
d4
100
101
á)
l4
l2
l1
l3
d
5
l6
l5
4 îòâ.
d6
d5
d3
d2
Рис. 1.2. Эскиз конструкции электродвигателя серии ДП (исполнение Н2 – с двумя выходами вала):
а – с четырьмя крепежными винтами; б – с тремя крепежными винтами
d1
a)
d4
102
1.3, в
1.3, в
1.3, в
ДПМ-25-Н3
ДПМ-30-Н3
1.3, а, б
ДПМ-35-Н1 / Н2
ДПМ-20-Н3
1.3, а, б
1.3, а, б
ДПМ-25-Н1 / Н2
М3·0,35
М2·0,35
М2·0,25
М3·0,35
М3·0,35
М2·0,25
d1
М2·0,25
1.3, а, б
Рисунок
ДПМ-30-Н1 / Н2
ДПМ-20-Н1-Н2
Тип двигателя
d2
30
25
20
35
30
25
20
d3
30
25,2
20,4
34
29
24
19
l1
13,5
10,25
9
14,75
13,5
10,25
9
12
10
8
14
12
10
8
l2
21
17,5
14
24,5
21
17,5
14
l3
Размеры, мм
Габаритные размеры двигателей серии ДПМ
l4
72
59
50
64,5
57
45,5
38
l5
4,5
3
3
4,5
4,5
3
3
17
15
13,5
350
300
250
200
l6
300
250
200
–
–
–
–
l7
Таблица 1.4
l4
l1
l2
à)
l3
l2
á)
l5
d1
d3
d1
l5
À
l6
l6
A-A
Â-Â
l4
â)
l2
l1
l3
l6
À -À
l7
d3
d1
l5
Рис. 1.3. Эскиз конструкции электродвигателя серии ДПМ
а – исполнение Н1; б – исполнение Н2; в – исполнение Н3
103
104
ДПР-32
–
–
12
–
12
6
ДПР-2-Н1 / Н2-13
–
–
6
ДПР-2-Н1 / Н2-08
–
27
6
ДПР-2-Н1 / Н2-07
–
–
6
ДПР-2-Н1 / Н2-06
–
27
6
ДПР-2-Н1 / Н2-05
–
–
12
ДПР-2-Н1 / Н2-02
–
â
UN
,
В
27
12
ДПР-2-Н1 / Н2-01
Í1/Í2
01
Ô1/Ô2
Í1/Í2
02
ДПР-32
Ô1/Ô2
Í1/Í2
03
ДПР-32
Ô1/Ô2
Í1/Í2
05
ДПР-32
Ô1/Ô2
Í1/Í2
06
ДПР-32
Ô1/Ô2
ó
UN
,
В
Тип двигателя
1,2
1,8
1,12
1,5
1,8
0,12
0,25
0,45
0,6
0,9
0,72
0,9
PN,
Вт
0,2
0,3
0,095
0,12
0,14
0,066
0,13
0,175
0,23
0,29
0,13
0,145
î.ó
IN
,
А
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
â
IN
,
А
0,2
0,2
0,25
0,25
0,2
0,02
0,1
0,1
0,1
0,1
0,12
0,1
MN ·10–2,
Н·м
600
900
450
600
900
600
250
450
600
900
600
900
ΩN,
c–1
22,0
22,0
22,0
22,0
22,0
5,7
5,7
5,7
5,7
5,7
5,7
5,7
0,4
0,4
0,5
0,5
0,4
0,04
0,2
0,2
0,2
0,2
0,24
0,2
1,1
1,5
0,75
1,0
1,3
0,16
0,2
0,26
0,2
0,4
0,3
0,4
J·10–7, Mтр ·10–3, Mп ·10–2,
кг·м2
Н·м
Н·м
Технические данные двигателей серии ДПР
0,08
0,08
0,08
0,08
0,08
0,036
0,036
0,036
0,036
0,036
0,036
0,036
m,
кг
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
Kтг,
В·с
Таблица 1.5
105
ДПР-32
Í1/Í2
07
Ô1/Ô2
Í1/Í2
08
ДПР-32
Ô1/Ô2
Í1/Í2
01
ДПР-42
Ô1/Ô2
Í1/Í2
02
ДПР-42
Ô1/Ô2
Í1/Í2
03
ДПР-42
Ô1/Ô2
Í1/Í2
04
ДПР-42
Ô1/Ô2
Í1/Í2
05
ДПР-42
Ô1/Ô2
Í1/Í2
06
ДПР-42
Ô1/Ô2
Í1/Í2
07
ДПР-42
Ô1/Ô2
Í1/Í2
08
ДПР-42
Ô1/Ô2
Í1/Í2
01
ДПР-52
Ô1/Ô2
Тип двигателя
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
12
27
27
27
27
12
12
12
12
27
â
UN
,
В
12
ó
UN
,
В
9,0
1,25
2,25
3,0
4,5
1,25
2,25
3,0
4,5
0,5
0,9
PN,
Вт
0,53
0,24
0,35
0,45
0,66
0,11
0,16
0,2
0,29
0,115
0,16
î.ó
IN
,
А
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
â
IN
,
А
1,0
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,2
0,2
MN ·10–2,
Н·м
900
250
450
600
900
250
450
600
900
250
450
ΩN,
c–1
240
68,0
68,0
68,0
68,0
51,0
51,0
51,0
51,0
22,0
22,0
2,0
1,0
1,0
0,75
0,75
1,0
1,0
0,75
0,75
0,4
0,4
12,0
1,7
1,9
2,4
3,0
1,07
1,7
2,2
3,6
0,46
0,75
J·10–7, Mтр ·10–3, Mп ·10–2,
кг·м2
Н·м
Н·м
0,26
0,15
0,15
0,15
0,15
0,15
0,15
0,15
0,15
0,08
0,08
m,
кг
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
Kтг,
В·с
Продолжение табл. 1.5
106
ДПР-52
Í1/Í2
02
Ô1/Ô2
Í1/Í2
04
ДПР-52
Ô1/Ô2
Í1/Í2
05
ДПР-52
Ô1/Ô2
Í1/Í2
06
ДПР-52
Ô1/Ô2
Í1/Í2
07
ДПР-52
Ô1/Ô2
Í1/Í2
08
ДПР-52
Ô1/Ô2
ДПР-62 Í1/Í2 01
Ô1/Ô2
Í1/Í2
ДПР-62
02
Ô1/Ô2
ДПР-62 Í1/Í2 03
Ô1/Ô2
Í1/Í2
ДПР-62
04
Ô1/Ô2
Í1/Í2
05
ДПР-62
Ô1/Ô2
Тип двигателя
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
27
12
12
12
12
27
27
27
27
12
â
UN
,
В
27
ó
UN
,
В
18,0
5,0
9,0
12,0
18,0
2,5
4,5
6,0
9,0
2,5
6,0
PN,
Вт
2,4
0,33
0,55
0,72
1,0
0,35
0,6
0,8
1,2
0,16
0,36
î.ó
IN
,
А
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
â
IN
,
А
2,0
2,0
2,0
2,0
2,0
1,0
1,0
1,0
1,0
1,0
1,0
MN ·10–2,
Н·м
900
250
450
600
900
250
450
600
900
250
600
ΩN,
c–1
400
400
400
400
400
240
240
240
240
240
240
4,0
4,0
4,0
4,0
4,0
2,0
2,0
2,0
2,0
2,0
2,0
19,0
8,2
14,7
17,0
20,0
5,1
6,8
8,1
10,8
4,2
8,7
J·10–7, Mтр ·10–3, Mп ·10–2,
кг·м2
Н·м
Н·м
0,41
0,41
0,41
0,41
0,41
0,26
0,26
0,26
0,26
0,26
0,26
m,
кг
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
Kтг,
В·с
Продолжение табл. 1.5
107
ДПР-62
Í1/Í2
06
Ô1/Ô2
Í1/Í2
07
ДПР-62
Ô1/Ô2
Í1/Í2
08
ДПР-62
Ô1/Ô2
Í1/Í2
02
ДПР-72
Ô1/Ô2
Í1/Í2
03
ДПР-72
Ô1/Ô2
Í1/Í2
04
ДПР-72
Ô1/Ô2
Í1/Í2
06
ДПР-72
Ô1/Ô2
Í1/Í2
07
ДПР-72
Ô1/Ô2
Í1/Í2
08
ДПР-72
Ô1/Ô2
Тип двигателя
–
–
–
–
–
–
–
–
–
12
12
27
27
27
12
12
12
â
UN
,
В
12
ó
UN
,
В
10,0
18,0
24,0
10,0
18,0
24,0
5,0
9,0
12,0
PN,
Вт
1,3
2,2
3,0
0,6
1,0
1,35
0,73
1,2
1,5
î.ó
IN
,
А
–
–
–
–
–
–
–
–
–
â
IN
,
А
4,0
4,0
4,0
4,0
4,0
4,0
2,0
2,0
2,0
MN ·10–2,
Н·м
250
450
600
250
450
600
250
450
600
ΩN,
c–1
1000
1000
1000
1000
1000
1000
400
400
400
8,0
8,0
6,0
8,0
8,0
8,0
4,0
4,0
4,0
18,5
28,0
32,0
19,0
30,0
35,0
8,1
12,5
17,7
J·10–7, Mтр ·10–3, Mп ·10–2,
кг·м2
Н·м
Н·м
0,6
0,6
0,6
0,6
0,6
0,6
0,41
0,41
0,41
m,
кг
–
–
–
–
–
–
–
–
–
Kтг,
В·с
Окончание табл. 1.5
108
М4
М4
М3
М4
1.4, а, б
1.4, а, б
1.5, а, б
1.5, а, б
1.5, а, б
1.5, а, б
ДПР-72(Н1 / Н2)
ДПР-42(Ф1 / Ф2)
ДПР-52(Ф1 / Ф2)
ДПР-62(Ф1 / Ф2)
ДПР-72(Ф1 / Ф2)
М4
М4
М3
1.4, а, б
ДПР-42(Н1 / Н2)
ДПР-52(Н1 / Н2)
М2
М3
1.4, а, б
1.4, а, б
d1
ДПР-2(Н1 / Н2)
Рисунок
ДПР-32(Н1 / Н2)
Тип двигателя
22
22
22
17
М4
М4
М3
М3
М2
d2
3,9
3,4
2,9
2,4
22с
22с
17с
15с
12с
d3
40
35
30
25
40
30
25
20
15
d4
–
–
–
–
15
15
11
10
8
d5
9
7
7
l1
1,5
1,5
1
l2
–
–
–
–
9
3
1,5
1,5
1,5
12
2
2
2
2
1,5
l4
54
46
36
l6
–
–
–
–
–
l7
–
–
–
–
–
l8
–
–
–
–
–
l9
2,5 54 200 25 21
14,5 84
10,5 64
9
7
7
l5
12,5 4,5 15,5
16 14,5 4,5 17,5
14
3
3
84 350 40 33,6
74 300 35 29,6
12 10,5 4,5 13,5 2,5 64 250 30 25,2
10,5
М2 14,5 1,5
1
l3
1,5
Размеры, мм
М2 10,5 1,5
М2
М1
М1
d6
Габаритные размеры двигателей серии ДПР
Таблица 1.6
109
d1
à)
l5
l6
á)
l2
l1
l4
l3
d1
l7
d3
l7
d2
Рис. 1.4. Эскиз конструкции электродвигателя серии ДПР:
а – исполнение Н1 с одним выходом вала; б – исполнение Н2 с двумя выходами вала
l3
l2
l1
l4
d2
110
à)
À
l5
l6
4 îòâ.
d3
l8
l9
á)
l2
l1
l4
l3
d1
l7
l8
l9
d3
l7
Рис. 1.5. Эскиз конструкции электродвигателя серии ДПР (с фланцем):
а – исполнение Ф1 с одним выходом вала; б – исполнение Ф2 с двумя выходами вала
l3
l2
l1
l4
d2
d1
d2
111
60
60
110
110
60
60
110
110
60
60
110
110
60
60
60
110
110
110
60
60
60
110
110
МИ–11
МИ–11
МИ–11
МИ–11
МИ–12
МИ–12
МИ–12
МИ–12
МИ–21
МИ–12
МИ–21
МИ–21
МИ–22
МИ–22
МИ–22
МИ–22
МИ–22
МИ–22
МИ–31
МИ–31
МИ–31
МИ–31
МИ–32
В
î.ó
UN
,
Тип двигателя
60
60
110
110
60
60
110
110
60
60
110
110
60
60
60
110
110
110
60
60
60
110
110
В
â
UN
,
120
100
120
110
200
120
200
120
250
200
250
200
370
250
120
370
250
120
450
370
200
450
760
PN,
Вт
2,86
2,27
1,53
1,22
4,57
2,72
2,46
1,46
5,6
4,3
3,05
2,33
8,2
5,5
2,6
4,4
2,9
1,4
10,3
8,2
4,4
5,6
8,2
А
î.ó
IN
,
0,27
0,27
0,171
0,171
0,275
0,275
0,197
0,197
0,196
0,196
0,121
0,121
0,228
0,228
0,228
0,118
0,127
0,127
0,414
0,414
0,414
0,235
0,426
А
â
IN
,
0,382
0,481
0,382
0,481
0,637
0,574
0,637
0,574
0,795
0,951
0,795
0,951
1,18
1,20
1,15
1,18
1,20
1,15
1,42
1,77
1,91
1,91
2,9
MN,
Н·м
314
210
314
210
314
210
314
210
314
210
314
210
314
210
105
314
210
105
314
210
105
105
262
ΩN, c–1
0,06
0,06
0,06
0,06
0,08
0,08
0,08
0,08
0,147
0,14
0,14
0,14
0,16
0,16
0,16
0,16
0,16
0,16
0,36
0,36
0,36
0,36
0,9
J,
кг·м2
Технические данные двигателей серии МИ
0,098
0,098
0,098
0,06
0,098
0,098
0,098
0,098
0,147
0,147
0,147
0,147
0,147
0,147
0,147
0,147
0,147
0,147
0,196
0,196
0,196
0,196
0,196
Mтр,
Н·м
1,3
1,84
1,33
0,098
2,37
2,18
2,46
2,26
3,12
4,24
3,14
4,36
4,96
5,08
5,11
5,0
5,7
5,36
5,12
7,25
7,9
8
18,6
Mп,
Н·м
16
16
16
16
18
18
18
18
24
24
24
24
27
27
27
27
27
27
36
36
36
36
40
m,
кг
0,24
0,24
0,24
0,24
0,24
0,24
0,24
0,24
0,24
0,24
0,24
0,24
0,24
0,24
0,24
0,24
0,24
0,24
0,24
0,24
0,24
0,24
0,24
Kтг,
В·с
Таблица 1.7
112
110
110
220
220
220
Рисунок
1.6
1.6
1.6
1.6
1.6
1.6
МИ–32
МИ–32
МИ–32
МИ–32
МИ–32
Тип двигателя
МИ-11
МИ-12
МИ-21
МИ-22
МИ-31
МИ-32
В
î.ó
UN
,
Тип двигателя
136
136
164
164
232
232
d1
110
110
220
220
220
В
â
UN
,
5,0
4,2
4,1
2,5
2,1
А
î.ó
IN
,
0,426
0,426
0,232
0,232
0,232
А
â
IN
,
2,86
3,53
2,9
2,86
3,53
MN,
Н·м
157
105
262
157
105
ΩN, c–1
14
14
16
16
28
28
d2
7
7
8
8
14
14
d3
28
30
32
34
37
40
l1
34
36
40
42
46
50
l2
48
52
55
59
64
70
l3
78
84
90
96
104
112
l4
104
112
118
128
138
150
l5
Размеры, мм
252
268
286
308
334
362
l6
0,9
0,9
0,9
0,9
0,9
J,
кг·м2
Габаритные размеры двигателей серии МИ
450
370
760
450
370
PN,
Вт
365
390
415
445
485
525
l7
0,196
0,196
0,196
0,196
0,196
Mтр,
Н·м
188
188
216
216
210
210
l8
40
40
40
40
40
m,
кг
0,24
0,24
0,24
0,24
0,24
Kтг,
В·с
290
290
330
330
232
232
l10
150
150
180
180
255
255
l11
Таблица 1.8
216
216
246
246
240
240
l9
15,73
18,2
12,4
15,7
17,7
Mп,
Н·м
Продолжение табл. 1.7
113
l3
l2
l1
l4
l5
l6
l7
l9
l 10
l8
Рис. 1.6. Эскиз конструкции электродвигателя серии МИ
4 îòâ.
d3
90
°
l 11
d2
d1
114
Рисунок
1.7
1.7
1.7
1.7
1.8
1.8
1.8
1.8
1.8
Тип двигателя
МИГ-90А
МИГ-180А
МИГ-400А
МИГ-600А
МИГ-40ДТ
МИГ-90ДТ
МИГ-180ДТ
МИГ-370ДТ
МИГ-550ДТ
–
–
–
–
–
–
–
–
–
27
27
60
110
27
27
27
27
110
МИГ-90А
МИГ-180А
МИГ-400А
МИГ-600А
МИГ-40ДТ
МИГ-90ДТ
МИГ-180ДТ
МИГ-370ДТ
МИГ-550ДТ
â
UN
,
В
ó
UN
,
В
Тип двигателя
110
130
150
160
70
70
80
110
110
d1
4,5
8,9
8,3
6,3
2,73
4,6
9,2
17
6,2
ó
IN
,
А
–
–
–
–
–
–
–
–
–
â
IN
,
А
0,286
0,573
1,275
1,91
0,064
0,143
0,286
0,593
0,876
MN,
Н·м
300
300
300
300
600
600
600
600
600
ΩN,
c–1
2
3,9
16
43
0,29
1,1
1,7
4,8
14,5
J·10–5,
кг·м2
М5
М5
М8
М8
М4
М4
М6
М6
М8
d2
8
9
12
14
6
7
9
11
12
d3
110
132
147
160
70
85
96
122
114
d4
130
165
185
195
65
85
100
130
130
d5
8
8
13
10
6
6
8
8
12
17
18
27
30
10
10
12
15
18
Размеры, мм
l1
l2
10
12
14
14
7
7
7
10
10
d6
Mтр,
Н·м
l3
l4
1,82
4,35
12,1
23,8
0,288
1,15
2,58
7,95
12,9
Mп,
Н·м
52
113
55,5 127,5
79
158
70
198
19,5 180
41,5 217
52
250
58,5 287
71,5 342
0,057
0,0573
0,089
0,096
0,0128
0,0286
0,0286
0,0415
0,0438
Габаритные размеры двигателей серии МИГ
90
180
400
600
40
90
180
370
550
PN,
Вт
Технические данные двигателей серии МИГ
l5
214
241
300
334
30
57
62
63
77
–
–
–
–
–
1,5
2,0
2,0
5,0
Kтг,·10–2,
В·с
l6
148
190
215
225
103
105
119
144
144
l7
120
142
160
172
85
85
96
128
128
Таблица 1.10
5,9
9,0
14,6
20
1,6
3,5
5,7
9,0
11
m,
кг
Таблица 1.9
115
l1
l3
l2
l5
l4
90
°
4 îòâ
d6
Рис. 1.7. Эскиз конструкции электродвигателя серии МИГ-А
d4
d1
d2
l7
l6
d5
116
l1
l2
l4
l7
Рис. 1.8. Эскиз конструкции электродвигателя серии МИГ-ДТ
l3
d4
l5
d5
d2
d1
l6
4 îòâ.
d6
90°
117
î.ó
UN
,
В
110
110
110
110
110
110
110
110
110
110
110
110
110
110
110
110
110
110
Тип двигателя
ПСТ-31
ПСТ-31
ПСТ-41
ПСТ-41
ПСТ-41
ПСТ-42
ПСТ-42
ПСТ-42
ПСТ-42
ПСТ-51
ПСТ-51
ПСТ-51
ПСТ-52
ПСТ-52
ПСТ-52
ПСТ-53
ПСТ-53
ПСТ-53
110
110
110
110
110
110
110
110
110
110
110
110
110
110
110
110
110
110
â
UN
,
В
120
180
120
180
250
120
180
250
370
180
250
370
250
370
550
370
550
750
PN,
Вт
1,09
1,64
1,09
1,64
2,27
1,09
1,64
2,27
3,36
1,64
2,27
3,36
2,27
3,36
5,0
3,36
5,0
6,8
î.ó
IN
,
А
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
â
IN
,
А
0,55
0,6
0,8
0,82
0,83
1,2
1,2
1,13
1,23
1,8
1,66
1,68
2,27
2,46
2,5
3,7
3,66
3,41
MN,
Н·м
220
300
150
220
300
100
150
220
300
100
150
220
110
150
220
100
150
220
ΩN,
c–1
0,4
0,4
0,5
0,5
0,5
0,6
0,6
0,6
0,6
1,0
1,0
1,0
1,2
1,2
1,2
1,4
1,4
1,4
J,
кг·м2
Технические данные двигателей серии ПСТ
0,082
0,06
0,012
0,082
0,083
0,18
0,12
0,113
0,086
0,18
0,166
0,117
0,227
0,172
0,075
0,26
0,186
0,171
Mтр,
Н·м
1,65
1,8
2,4
2,46
2,49
3,6
3,6
3,41
3,69
5,4
4,99
5,04
6,82
7,4
7,5
11,1
10,9
10,2
Mп,
Н·м
23
23
27
27
27
29
29
29
29
38
38
38
42
42
42
46
46
46
m,
кг
0,33
0,33
0,33
0,33
0,33
0,33
0,33
0,33
0,33
0,33
0,33
0,33
0,33
0,33
0,33
0,33
0,33
0,33
Kтг,
В·с
Таблица 1.11
118
î.ó
UN
,
В
36
36
36
36
36
36
80
80
80
36
36
ДКМ-0,16-12
ДКМ-0,4-12
ДКМ-1-12
ДКМ-2,5-12
ДКМ-4-12
ДКМ-6-12
ДКМ-16-12
ДКМ-25-12
ДКМ-40-12
ДКМ-0,4-30
ДКМ-6-15А
d1
36
36
115
115
115
115
115
115
115
36
36
16H
16H
16H
22H
22H
22H
d3
215
215
215
265
265
265
d4
15
15
15
18
18
18
d5
250
250
250
300
300
300
40
40
40
50
50
50
l1
l2
PN,
Вт
0,2
0,2
0,25
0,45
0,4
0,55
0,75
0,6
0,85
0,12
1,15
î.ó
IN
,
А
0,18
0,2
0,16
0,25
0,25
0,35
0,85
0,65
1,2
0,17
0,9
â
IN
,
А
0,4
0,8
2,0
4,5
7,0
10,6
28,5
40,0
50,0
0,35
6,5
MN ·10–2,
Н·м
400
500
500
550
550
550
550
610
800
1100
900
ΩN,
c–1
0,15
0,6
1,76
4,7
8,0
19,0
58,0
106,0
160,0
0,15
19,0
J·10–3,
кг·м2
302,5
302,5
310
315
327,5
337,5
l3
456
456
471
492
517
537
l4
0,6
1,2
2,0
4,5
7,0
10,6
20,0
28,0
35,0
0,52
6,5
0,07
0,15
0,45
0,9
1,1
1,6
4,2
5,0
6,0
0,06
1,1
Mтр ·10–4, Mп ·10–2,
Н·м
Н·м
113,5
113,5
121
127
139,5
149,5
Размеры, мм
d6
Технические данные двигателей серии ДКМ
180
180
180
230
230
230
d2
0,16
0,4
1,0
2,5
4,0
6,0
16,0
25,0
40,0
0,4
6,0
156
174
174
194
194
194
â
UN
,
В
1.9
1.9
1.9
1.9
1.9
1.9
ПСТ-31
ПСТ-41
ПСТ-42
ПСТ-51
ПСТ-52
ПСТ-53
Тип двигателя
Рисунок
Тип двигателя
Габаритные размеры двигателей серии ПСТ
202
202
202
152
152
152
l6
0,04
0,08
0,14
0,25
0,5
0,53
0,94
1,8
2,2
0,04
0,6
m,
кг
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
Kтг,
В·с
Таблица 1.13
236
244
244
281
281
281
l5
Таблица 1.12
119
d3
l1
À-À
d1
l4
l3
l5
Рис. 1.9. Эскиз конструкции электродвигателя серии ПСТ
d3
l2
4 îòâ.
d5
d6
l6
d2
4
d
120
Рисунок
1.10
1.10
1.11
1.11
1.11
1.11
1.11
1.11
1.11
1.11
1.11
Тип двигателя
ДКМ-0,16-12
ДКМ-0,4-12
ДКМ-1-12
ДКМ-2,5-12
ДКМ-4-12
ДКМ-6-12
ДКМ-16-12
ДКМ-25-12
ДКМ-40-12
ДКМ-0,4-30
ДКМ-6-15А
20
25
32
40
50
50
60
80
80
20
50
d1
1,8
2,5
2,8
3,8
4,8
4,8
6
6
6
1,8
4,8
d2
25
30
38
48
60
60
72
92
92
25
60
d3
2,4
2,4
2,5
3
4,5
4,5
5,5
6,5
6,5
2,4
5,5
d4
5
7
8
8
10
10
10
20
20
5
12
l1
8,8
11,3
9,7
13,5
15,2
15,5
16,5
27,5
27,5
9
27,7
l2
Размеры, мм
46
56
68
80
88
98
115
130
150
48
112
l3
Габаритные размеры двигателей серии ДКМ
2
2
40
50
62
62
72
92
92
2
65
l4
30
35
38
48
62
62
71
92
92
30
63
l5
1,3
1,2
0,2
0,3
0,4
0,5
1,4
1,2
2,0
1,2
0,5
Емкость С,
мкФ
Таблица П 1.14
l3
l2
l4
2 îòâ.
d4
l5
d1
d2
l1
d3
À-À
Рис. 1.10. Эскиз конструкции электродвигателя серии ДКМ
с овальным фланцем
3 îòâ.
d4
d3
240
d1
l5
d2
°
l1
l2
l3
l4
Рис. 1.11. Эскиз конструкции электродвигателя серии ДКМ
с треугольным фланцем
121
122
î.ó
UN
,
В
30
30
30
30
30
30
30
30
30
30
30
30
30
30
30
30
30
30
30
30
Тип двигателя
ДИД-0,1Т
ДИД-0,1ТА
ДИД-0,5
ДИД-0,5Т
ДИД-0,5ТА
ДИД-0,6Т
ДИД-0,6ТА
ДИД-1А
ДИД-1Т
ДИД-1ТА
ДИД-2А
ДИД-2Т
ДИД-2ТА
ДИД-3А
ДИД-3Т
ДИД-3ТА
ДИД-5А
ДИД-5Т
ДИД-5ТА
ДИД-10ТА
36
36
36
36
36
36
36
36
36
36
36
36
36
36
36
36
36
36
36
36
â
UN
,
В
0,2
0,2
0,4
0,5
0,5
1,0
1,0
1,8
1,8
1,8
3,2
3,2
3,2
4,5
4,5
4,5
6,0
7,2
7,2
15,0
PN,
Вт
0,07
0,07
0,11
0,11
0,11
0,12
0,1
0,1
0,13
0,12
0,12
0,23
0,23
0,4
0,47
0,4
0,35
0,5
0,48
0,75
î.ó
IN
,
А
0,08
0,08
0,15
0,15
0,15
0,2
0,15
0,18
0,25
0,25
0,27
0,4
0,4
0,7
0,7
0,7
0,6
1,2
1,2
1,4
â
IN
,
А
0,15
0,15
0,3
0,35
0,35
0,65
0,65
1,0
1,0
1,0
1,8
1,8
1,8
5,0
5,6
5,6
10,0
12,0
12,0
15,0
MN ·10–3,
Н·м
1300
1300
1300
1400
1400
1600
1600
1800
1800
1800
1800
1800
1800
900
800
800
600
600
600
1000
ΩN,
c–1
2,2
2,2
4,5
4,5
4,4
7,5
7,4
7,0
7,0
6,9
9,0
9,0
8,8
24,0
24,0
23,2
250,0
250,0
245,0
360,0
0,22
0,22
0,45
0,52
0,52
0,65
0,65
1,0
1,0
1,0
1,8
1,8
1,8
5,0
5,6
5,6
10,0
12,0
12,0
16,5
0,26
0,26
0,5
0,6
0,6
1,0
1,0
1,6
1,6
1,6
3,0
3,0
3,0
8,0
8,0
8,0
17,0
20,0
20,0
25,0
J·10–8, Mтр ·10–4, Mп ·10–2,
кг·м2
Н·м
Н·м
Технические данные двигателей серии ДИД
0,025
0,025
0,05
0,05
0,05
0,06
0,06
0,11
0,11
0,11
0,16
0,16
0,16
0,34
0,35
0,35
0,72
0,72
0,72
1,0
m,
кг
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
Kтг,
В·с
Таблица П 1.15
123
Рисунок
1.12
1.12
1.12
1.12
1.12
1.12
1.12
1.13
1.13
1.13
1.13
1.13
1.13
1.13
1.13
1.13
1.13
1.13
1.13
1.13
Тип двигателя
ДИД-0,1Т
ДИД-0,1ТА
ДИД-0,5
ДИД-0,5Т
ДИД-0,5ТА
ДИД-0,6Т
ДИД-0,6ТА
ДИД-1А
ДИД-1Т
ДИД-1ТА
ДИД-2А
ДИД-2Т
ДИД-2ТА
ДИД-3А
ДИД-3Т
ДИД-3ТА
ДИД-5А
ДИД-5Т
ДИД-5ТА
ДИД-10ТА
18,5
18,5
22,3
22,2
22,2
26
26
33
33
33
33
33
33
48
48
48
60
60
60
72
d1
1,2
1,2
–
–
–
–
–
2,8
2,8
2,8
2,8
2,8
2,8
3,8
3,8
3,8
5
5
5
6
d2
23,5
23,5
27
27
27
31
31
44
44
44
44
44
44
60
60
60
80
80
80
90
d3
2
2
2,5
2,5
2,5
2,5
2,5
4
4
4
4
4
4
5
5
5
6
6
6
6
d4
38
38
42
41,8
44,8
45,5
45,5
54,5
54,5
54,5
68,5
68,5
68,5
70
70
70
76
98
104
114
l1
Размеры, мм
7,1
7,1
–
–
–
–
–
10
9,6
9,6
10
8,8
8,8
10
10
10
19
19
19
20
l2
Габаритные размеры двигателей серии ДИД
8,5
8,5
–
–
–
–
–
12
12
12
12
11
11
12
12
12
22
22
22
23
l3
28,5
28,5
32,2
32,3
32,3
36,2
36,2
42x42
42x42
42x42
42x42
42x42
42x42
57x57
57x57
57x57
70x70
70x70
70x70
100x100
l4
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
Емкость С,
мкФ
Таблица 1.16
4
d1
d2
d
â.
îò
d
4
3
l4
l2
l3
l1
À
Рис. 1.12. Эскиз конструкции электродвигателя серии ДИД
с овальным фланцем
4
d
â.
îò
45°
45°
4
l4
d1
d2
d3
l2
l3
l1
l4
Рис. 1.13. Эскиз конструкции электродвигателя серии ДИД
с квадратным фланцем
124
125
î.ó
UN
,
В
60
115
115
60
115
60
60
115
60
60
115
60
60
80
80
80
50
80
80
50
50
80
50
Тип двигателя
ЭМ-0,2M
ЭМ-0,5
ЭМ-0,5A
ЭМ-0,5M
ЭМ-1
ЭМ-1M
ЭМ-1MT
ЭМ-2
ЭМ-2M
ЭМ-2MT
ЭМ-4A
ЭМ-4M
ЭМ-4MT
ЭМ-8
ЭМ-8M
ЭМ-8MT
ЭМ-15
ЭМ-15M
ЭМ-15MT
ЭМ-25
ЭМ-25A
ЭМ-25M
ЭМ-50
115
115
115
115
115
115
115
115
115
115
115
115
115
115
115
115
115
115
115
115
115
115
115
â
UN
,
В
0,25
0,5
0,5
0,5
1,0
1,0
1,0
2,0
2,5
2,5
4,0
4,0
4,0
7,0
7,0
8,0
14,0
15,0
15,0
25,0
25,0
25,0
35,0
PN,
Вт
0,2
0,035
0,032
0,15
0,055
0,20
0,20
0,11
0,25
0,25
0,16
0,30
0,30
0,42
0,80
0,80
0,65
0,90
0,90
0,85
0,85
1,2
1,45
î.ó
IN
,
А
0,15
0,16
0,16
0,2
0,25
0,25
0,25
0,35
0,3
0,3
0,5
0,45
0,45
0,9
0,5
0,5
1,2
1,0
1,0
1,8
1,3
1,2
2,0
â
IN
,
А
0,1
0,2
0,2
0,25
0,45
0,4
0,4
0,8
0,6
0,6
1,8
1,2
1,2
2,0
2,0
2,0
3,4
3,7
3,7
5,8
5,8
5,8
8,0
MN ·10–2,
Н·м
250
250
200
200
200
250
250
200
400
400
200
330
330
330
330
400
400
400
400
400
400
420
420
ΩN,
c–1
0,66
2,1
2,1
2,1
2,5
2,5
2,5
13,5
5,2
5,2
23,0
13,0
13,0
35,0
21,0
21,0
53,0
35,0
35,0
145,0
145,0
53,0
336
J·10–7,
кг·м2
Технические данные двигателей серии ЭМ
0,15
0,3
0,3
0,37
0,45
0,4
0,4
0,8
0,6
0,6
1,8
1,2
1,2
2,0
2,0
2,0
2,4
2,6
2,6
4,05
4,05
4,05
5,6
0,16
0,32
0,32
0,4
0,65
0,7
0,7
1,3
1,0
1,0
2,8
2,0
2,0
3,5
3,2
3,2
6,0
6,0
6,0
7,6
7,6
9,0
9,0
Mтр ·10–3, Mп ·10–2,
Н·м
Н·м
0,16
0,26
0,26
0,25
0,3
0,3
0,3
0,55
0,4
0,4
0,8
0,55
0,55
1,25
0,8
0,8
1,65
1,25
1,3
2,8
2,7
1,65
4,6
m,
кг
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
Kтг,
В·с
Таблица 1.17
126
Рисунок
1.14
1.14
1.14
1.14
1.14
1.14
1.14
1.14
1.14
1.14
1.14
1.14
ЭМ-0,2M
ЭМ-0,5
ЭМ-0,5A
ЭМ-0,5M
ЭМ-1
ЭМ-1M
ЭМ-1MT
ЭМ-2
ЭМ-2M
ЭМ-2MT
ЭМ-4A
ЭМ-4M
80
50
50
50
50
ЭМ-50M
ЭМ-2-12
ЭМ-2-12A
ЭМ-8-12
ЭМ-8-12A
Тип
двигателя
î.ó
UN
,
В
Тип двигателя
30
35
35
35
35
35
35
40
40
40
50
40
d1
115
115
115
115
115
â
UN
,
В
М3
М3
М3
М3
М3
М3
М3
М3
М3
М3
М3
М3
d2
2,0
0,12
0,13
0,25
0,25
î.ó
IN
,
А
2,0
0,25
0,25
0,35
0,35
â
IN
,
А
9,5
0,45
0,45
1,3
1,3
MN ·10–2,
Н·м
500
500
500
600
600
ΩN,
c–1
145
2,6
2,6
13,0
13,0
J·10–7,
кг·м2
38
42
42
42
42
42
42
55
48
48
65
55
d3
45
50
50
50
50
50
50
64
55
55
75
64
d4
3,5
3,5
3,5
3,5
3,5
3,5
3,5
4,5
4,2
4,2
4,5
4,5
d5
52
56
56
56
56
56
56
75
62
62
85
75
d6
Размеры, мм
7
8
8
7
8
7
6
8
7
6
10
7
l1
14
12
12
14
12
14
8
12
14
8
12
12
l2
Габаритные размеры двигателей серии ЭМ
50,0
2,0
2,0
8,0
8,0
PN,
Вт
16
14
14
16
15
16
10
14
16
10
14
14
l3
6,65
0,45
0,45
1,3
1,3
67
73
74
75
80
82
78
90
86
80
95
91
l4
38
42
42
42
42
42
42
55
48
48
65
55
l5
12,0
0,65
0,65
1,8
1,8
2,7
0,3
0,3
0,55
0,55
m,
кг
–
–
–
–
–
Kтг,
В·с
0,3
0,25
0,25
0,25
0,3
0,3
0,3
0,45
0,45
0,45
0,75
0,75
Емкость С,
мкФ
Таблица 1.18
Mтр ·10–3, Mп ·10–2,
Н·м
Н·м
Окончание табл. 1.17
127
Рисунок
1.14
1.14
1.14
1.14
1.14
1.14
1.14
1.14
1.14
1.14
1.14
1.14
1.14
1.14
1.14
1.14
Тип
двигателя
ЭМ-4MT
ЭМ-8
ЭМ-8M
ЭМ-8MT
ЭМ-15
ЭМ-15M
ЭМ-15MT
ЭМ-25
ЭМ-25A
ЭМ-25M
ЭМ-50
ЭМ-50M
ЭМ-2-12
ЭМ-2-12A
ЭМ-8-12
ЭМ-8-12A
40
60
50
50
60
60
60
80
80
60
95
80
35
35
40
40
d1
М3
М4
М4
М4
М4
М4
М4
М6
М6
М6
М6
М6
М3
М3
М3
М3
d2
55
75
65
65
75
75
76
95
95
75
110
95
42
42
55
55
d3
64
85
75
75
85
85
85
105
105
85
120
105
50
50
64
64
d4
4,5
4,5
4,5
4,5
4,5
4,5
4,5
4,5
4,5
4,5
5,5
4,5
3,5
3,5
4,5
4,5
75
95
85
85
95
95
95
115
115
95
130
115
56
56
75
75
d6
Размеры, мм
d5
7
10
9
9
10
9
9
12
12
–
12
–
8
8
8
8
l1
14
18
14
14
18
18
18
22
22
22
22
22
12
12
12
12
l2
16
21
16
16
21
21
21
25
25
25
25
25
14
14
14
14
l3
91
116
97
100
136
116
113
141
141
140
170
141
80
80
90
90
l4
56
75
65
65
75
75
76
95
95
75
110
95
42
42
55
55
l5
0,75
0,8
0,8
0,8
1,6
1,6
1,6
2,4
2,4
2,4
3,0
3,0
0,75
0,75
0,75
0,75
Емкость С,
мкФ
Окончание табл. 1.18
128
l1
l3
l2
d3
4 îòâ.
d5
l5
Рис. 1.14 Эскиз конструкции электродвигателя серии ЭМ
l4
d4
d6
45°
45°
d4
l5
d2
d1
129
Рисунок
1.15, а
1.15, б
1.15, а
1.15, а
1.15, а
1.15, а
1.15, в
1.15, в
1.15, г
Тип двигателя
АДП-1
АДП-120
АДП-123
АДП-123Б
АДП-263
АДП-263А
АДП-363
АДП-363А
АДП-563А
d1
4
3
3
3
6
6
8
8
10
120
110
110
110
52
35
110
36
36
35
110
120
110
165
270
120
240
240
АДП-1
АДП-120
АДП-123
АДП-123Б
АДП-263
АДП-263А
АДП-363
АДП-363А
АДП-563А
î.â
UN
,
В
î.ó
UN
,
В
Тип двигателя
0,15
0,18
0,18
0,22
0,37
0,51
1,2
0,65
0,9
î.ó
IN
,
А
0,36
0,3
0,18
0,27
0,78
1,38
0,55
2,0
3,6
î.â
IN
,
А
4
6
10
14,5
40,0
45,0
57,0
75,0
114,0
MN ·10–3,
Н·м
900
400
400
600
600
600
600
600
600
ΩN,
c–1
3
17
150
24
83
89
148
145
336
J·10–7,
кг·м2
58
50
50
50
74
74
89
89
108
d2
65,5
54
54
54
70
70
85
85
108
d3
6
–
3
3
4
4
6
6
6
d4
10
7
7
7
9
9
12
12
15
l1
22
–
–
–
60
61,5
64
67
95
l2
26,5
52,5
51,5
51,5
69,5
69,5
76,5
76,5
106
l3
Размеры, мм
7,5
3
3
3
4
4
5
5
6
l4
l5
3
3
3
3
12
12
10
20
44
7
–
5
5
6,5
6,5
9
9
9
l7
5,5
10,0
14,0
17,0
59,0
65,5
70,0
85,0
120,0
0,75
0,65
0,55
0,55
1,5
1,6
2,8
2,7
5,7
m,
кг
–
–
–
–
–
–
–
–
–
Kтг,
В·с
0,3
0,25
0,25
0,25
0,32
3,9
0,65
6,6
13
Емкость С,
мкФ
Таблица 1.20
Mп ·10–3,
Н·м
87
108,5
90
90
125,5
125,5
144,5
144,5
133
l6
Mтр ·10–4,
Н·м
70
–
75
75
105
105
121,5
121,5
157
Габаритные размеры двигателей серии АДП
3,7
2,4
4,1
8,9
24
27,8
35
46,4
70,5
PN,
Вт
Технические данные двигателей серии АДП
Таблица 1.19
á)
l1
l3
l5
l2
d2
d3
l4
l7
ã)
â)
d2
d4
Рис. 1.15. Эскиз конструкции электродвигателя серии АДП:
а, в, г – с двумя выходами вала; б – с одним выходом вала
d3
à)
l6
d 2 = d3
130
d4
d4
d3
d1
131
ДГ-0,1Т
ДГ-0,5A
ДГ-0,5T
ДГ-1A
ДГ-1T
ДГ-2A
ДГ-2T
ДГ-3A
ДГ-3T
ДГ-5A
ДГ-5T
Тип двигателя
30
30
30
30
30
30
30
30
30
30
30
36
36
36
36
36
36
36
36
36
36
36
î.â
î.ó
UN
, UN ,
В
В
0,14
0,9
0,85
1,3
1,4
3,0
3,0
4,5
4,0
6,0
7,2
PN,
Вт
0,07
0,11
0,12
0,1
0,13
0,2
0,23
0,4
0,47
0,45
0,5
î.ó
IN
,
А
0,08
0,15
0,21
0,25
0,3
0,35
0,4
0,7
0,7
0,8
1,2
î.â
IN
,
А
0,15
0,65
0,65
0,8
0,9
1,6
1,8
5,0
5,0
10,0
12,0
MN ·10–2,
Н·м
900
1400
1300
1600
1500
1800
1600
900
800
600
600
ΩN,
c–1
5
13
13
8
8
11
11
37
37
40
40
J·10–8,
кг·м2
2,2
9,7
9,7
8,0
9,0
16,0
18,0
50,0
50,0
100,0
120,0
Mтр ·10–5,
Н·м
Технические данные двигателей серии ДГ
2,6
12
10
16
16
32
34
100
100
200
220
Mп ·10–4,
Н·м
0,045
0,1
0,1
0,2
0,2
0,25
0,26
0,55
0,54
1,0
1,0
m,
кг
2,5
4
3
10
10
10
10
10
10
10
10
Kтг·10–3,
В·с
Таблица 1.21
Рисунок
1.16
1.16
1.16
1.16
1.16
1.16
1.16
1.16
1.16
1.16
1.16
Тип двигателя
ДГ-0,1Т
ДГ-0,5A
ДГ-0,5T
ДГ-1A
ДГ-1T
ДГ-2A
ДГ-2T
ДГ-3A
ДГ-3T
ДГ-5A
ДГ-5T
33,5
33,5
33,5
33,5
48
48
60
60
26,3
18,5
26
d1
2,8
2,8
2,8
3,8
3,8
3,8
4,8
4,8
42
42
42
42
60
60
75
75
33
M4
M4
M4
M4
M5
M5
M7
M7
M3
M3
M3
22
33
69
81
93
93
99
99
110,5
138,5
66
53,2
68,8
Размеры, мм
d4
l1
d3
d2
10
10
10
10
10
9,3
18
18
4,2
4,2
4,2
l2
12
12
12
12
12
11
21
21
5
5
5
l3
Габаритные размеры двигателей серии ДГ
Шестерня
m=0,3;
z=12
132
50
50
50
50
72
72
90
90
40
28
39
l4
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
Емкость С, мкФ
Таблица 1.22
d3
l4
d1
d2
2 îòâ.
d4
l2
l3
l1
A
Рис. 1.16. Эскиз конструкции электродвигателя серии ДГ
133
ПРИЛОЖЕНИЕ П2
ПЕРВИЧНЫЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ
Первичные измерительные преобразователи (ПИП) являются основными информационными элементами систем управления и следящих электроприводов.
На базе ПИП строятся измерители рассогласования (ИР) следящих систем и следящих электропроводов (СЭП). Поэтому точностные характеристики ПИП непосредственным образом влияют на точность работы СЭП.
Выбор ПИП для проектируемого привода должен осуществляться таким
образом, что бы ошибка ИР, обусловленная погрешностями входящих в
него ПИП, была существенно меньше допустимой ошибки привода. Однако, наряду с точностью, существенными могут оказаться и другие факторы: вид зависимости между входной и выходной координатами ПИП,
чувствительность, стабильность характеристик во времени, величина момента трения, потребление энергии, устойчивость против механических,
термических, электрических и других перегрузок, повторяемость характеристик (взаимозаменяемость), удобство монтажа и обслуживания.
2.1. Потенциометрические первичные измерительные
преобразователи
В настоящих методических указаниях приводятся сведения о потенциометрических ПИП с вращательным перемещением движка для СЭП,
управляющих углом поворота выходного вала. Рассмотрены следующие
разновидности типов ПИП: ПЛП – линейные прецизионные потенциометры; ПРП – линейные проволочные потенциометры; ПТП – линейные теплостойкие, прецизионные потенциометры; СП4 – линейные прецизионные непроволочные потенциометры. Определение «линейные» относится
к функциональное зависимости выходного напряжения от угла поворота
движка, то есть к статической характеристики ПИП.
В качестве основных технических параметров в табл. 2.1 приведены:
ε – отклонение от линейной зависимости, %; jp – угол рабочей зоны потенциометра, угл. град; Mтр – момент трения, создаваемый перемещаемыми
частями, Н м; Pp – допустимая мощность рассеивания, Вт; δRj – диапазон
номиналов сопротивлений; m – масса, кг.
Принципиальные схемы потенциометров приведены на рис. 2.1, 2.2,
2.3. Эскизы конструктивного оформления потенциометрических ПИП
приведены на рис. 2.1–2.4. Габаритные и установочные размеры приведены в табл. 2.2. Номера выводов на схемах соответствуют маркировке выводов на корпусах потенциометров.
Диапазоны номиналов сопротивлений ПИП имеют следующие значения ( Ом):
134
δR1 – 500,750,1000;
δR2 – 1500,2000,3000,5000,7500,10000,15000,20000;
δR3 – 1000,1500,2000,3000,5000,7500;
δR4 – 10000,15000,20000,30000,40000;
δR5 – 200,250,320,400,500;
δR6 – 630,800,1000;
δR7 – 1250,1600,2000,2500;
δR8 – 3200,4000,5000,6300,8000,10000,12500,16000,20000;
δR9 – 200,250,320,400;
δR10 – 500,630,800,1000;
δR11 – 1250,1600,2000,2500,3200,4000;
δR12 – 5000,6300,8000,10000,12500,16000,20000,25000,32000;
δR13 – 500,630,800,1000,1250,1600,2000,2500,3200,4000,5000,6300;
δR14 – 8000,10000,12500,16000,20000,25000,32000,40000;
δR16 – 200,250,320,400,500,630;
δR17 – 800,1000;
δR18 – 500,630,800,1000,1250;
δR19 – 1600,2000,2500,3200,4000;
δR20 – 500,630,800,1000,1250,1600,2000;
δR21 – 2500,3200,4000,5000,6300,8000,10000,12500,16000,20000,25000,
32000,40000,50000;
δR27 – 500,630,1250,2000;
δR28 – 3200,5000,8000,12500,20000,32000,50000;
δR29 – 500,800,1250,2000;
δR30 – 2000,3200,5000;
δR31 – 8000,12500,20000,32000,50000;
δR36 – 1000,1500,2200,3300,4700,6800,10000,15000,22000;
δR37 – 1000,1500,2200,3300,4700,6800,10000;
Рис. 2.1. Принципиальная
схема потенциометров
ПЛП-11, ПЛП-21, ПТП-11,
ПТП-21, ПТП-51
Рис. 2.2. Принципиальная
схема потенциометров
ПРП-11, ПРП-21, ПРП-51
135
Рис. 2.3. Принципиальная схема потенциометров
ПТП-51, ПТП-5К1,ПТП-501, ПТП-5К01
Таблица 2.1
Технические данные потенциометров
Тип
ПЛП-11
ПЛП-21
ПРП-11
ПРП-51
ПТП-11
ПТП-21
ПТП-51
ПРП-21
136
ε, %
1кл
2кл
±0,3
±0,3
±0,15
±0,1
±0,4
±0,3
±0,3
±0,2
±0,3
±0,2
±0,4
±0,3
±0,3
±0,2
±2
±0,4
±0,3
±0,3
±0,2
±0,3
±0,2
±0,3
±0,2
±0,4
±0,3
±0,3
±0,2
±0,3
±0,3
±0,3
±0,3
±0,3
±0,3
±0,3
±0,3
±0,5
±0,3
±0,3
±0,3
±0,3
±0,3
±3
±0,6
±0,5
±0,5
±0,3
±0,5
±0,3
±0,5
±0,3
±0,3
±0,3
±0,3
±0,3
jp, град Mтр·10–2, Н·м
330
330
330
330
330
330
330
330
330
330
330
330
330
330
360
330
330
330
330
330
330
360
360
330
330
330
330
0,705
0,323
0,045
0,645
0,59
0,59
0,264
0,264
0,54
0,54
0,59
0,59
0,264
0,264
0,264
0,705
0,705
0,323
0,323
0,54
0,54
0,54
0,54
0,685
0,685
0,343
0,343
δRj, –
Pp, Вт
m, кг
δR1
δR2
δR3
δR4
δR5
δR6
δR7
δR8
δR13
δR14
δR16
δR17
δR7
δR8
δR9
δR9
δR18
δR19
δR12
δR20
δR21
δR27
δR28
δR9
δR10
δR11
δR12
2
2
5
5
1
1
1
1
5
5
1
1
1
1
1
2
2
2
2
5
5
5
5
2
2
2
2
0,048
0,048
0,125
0,125
0,035
0,035
0,035
0,035
0,1
0,1
0,035
0,035
0,035
0,035
0,035
0,05
0,05
0,05
0,05
0,1
0,1
0,1
0,1
0,05
0,05
0,05
0,05
Окончание табл 2.1
ε, %
Тип
jp, град Mтр·10–2, Н·м
δRj, –
Pp, Вт
m, кг
0,645
0,645
δR29
δR28
5
5
0,15
0,15
360
360
0,645
0,645
δR30
δR31
5
5
0,115
0,115
360
360
0,755
0,755
δR30
δR31
5
5
0,165
0,165
1кл
2кл
±0,3
±0,2
±0,5
±0,3
360
360
ПТП-5К1
±0,1 ±0,15
±0,075 ±0,1
ПТП-5К01
±0,1 ±0,15
±0,075 ±0,1
ПТП-501
СП4-8
±0,5
±1
340
0,294
δR36
0,5
0,035
СП4-10
±0,3
±0,4
350
0,39
δR37
1
0,045
Следует отметить, что существует большое количество типоразмеров
потенциометров, используемых в следящих приводах для построения на
их основе измерителей рассогласования. Поэтому приведенные ниже сведения следует воспринимать не как единственно возможные размеры, но
как одни из возможных.
Наиболее полные сведения по электрическим и техническим данным
обычно приводятся в нормалях и паспортах выпускающих предприятий.
Таблица 2.2
Габаритные размеры потенциометров
Тип
потенциометра
Размеры, мм
d1
d2
d3
d4
d5
d6
d7
ПЛП-11
42
39
1,5
4
М3
–
–
ПЛП-21
65
62
1,5
5
М4
–
–
ПРП-11
30
27
31
3
М3
58
–
ПРП-21
42
39
43
3
М3
82
–
ПРП-51
65
62
66
3
М3
128
–
ПТП-11
30
27
3
–
М3
38
–
ПТП-21
42
39
3
–
М3
82
–
ПТП-51
65
42
4
–
М4
–
–
ПТП-5К1
65
62
4
–
М4
–
–
ПТП-501
65
62
4
61
М4
4
1,5
ПТП-5К01
65
62
4
61
М4
4
1,5
СП4-8-1
30
27
30
1
М3
3
–
СП4-10-1
42
39
–
1
М3
3
–
137
138
ПЛП-11
ПЛП-21
ПРП-11
ПРП-21
ПРП-51
ПТП-11
ПТП-21
ПТП-51
ПТП-5К1
ПТП-501
ПТП-5К01
СП4-8-1
СП4-10-1
Тип
потенциометра
34
40
10
10
10
10
10
24
24
22,5
22,5
21
19
l1
4,7
4,7
3
3
3
3
3
1,5
1,5
1,5
1,5
3
3
l2
17
17
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
3
3
3
3
1,5
1,5
l3
l5
l6
1,5 3
26
1,5 3 27,5
11
6
23
11
6
23
11
6
23
6
10 22,5
6
10 24
7
11 71,5
7
11 71,5
7
11
5
7
11
5
10 34,5 38,5
10 48 52
l4
49,5
71,5
–
–
–
–
–
3,5
3,5
3,5
3,5
7
7
l7
4
3
–
–
–
–
–
1
1
1
1
1
1
l8
1,2
–
–
5
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
35 3,5
– 45,5 3,5
1
7
1,5
1
7
1,5
1
7
1,5
1
7
1,5
1,5 2,5
–
1,5 2,5
–
Размеры, мм
l9
l10
l11
Линейные размеры потенциометров
–
–
–
–
–
1
1
10
10
10
10
–
–
l12
l14
l15
l16
–
–
–
–
–
–
–
–
35 3,5
1
1
46,5 3,5
1
1
71,5 3,5
1
1
1
7
1,5
–
1
7
1,5
–
–
–
–
–
–
–
–
4,5
11,3 2 17,5 4,5
11,3 2 17,5 4,5
–
–
–
–
–
–
–
–
l13
l18
–
–
–
–
7
1,5
7
1,5
7
1,5
–
–
–
–
–
–
–
–
41 71,5
41 71,5
–
–
–
–
l17
Таблица 2.3
139
l1
°
45
l7
I
l4
l3
l2
d 5 = M3
l8
d4
I
l 10
l1
d3
l9
l5
d2
62°± 30°
d1
2+
+1
4+
4+
+3
+3
2+
+1
d1
Рис. 2.4. Эскиз конструкции потенциометров ПЛП-II и ПЛП-I2
62° ± 30°
d1
4+
+3
d2
2+
+1
d1
l6
45°
l5
I
l3
l3
l2
l4
l6
l6
l1
45 °
l7
4+
d2
d1
52
2+
°
0'
±3
I
d4
l9
d5 = M 4
I
d3
l8
2+
4+
2+
+3
+1
+3
'
30
°±
52
4+
+1
d1
d2
d1
Рис. 2.5. Эскиз конструкции потенциометров ПЛП-2I и ПЛП-22
+1
+3
d1
l1
l3
l2
l5
l4
I
l4
l11
l3
l10
l6
l7
l2
l3
140
d 5 = M3
l 14
l 15
d4
l 17
m = 0.5
z= d6
7-G ÃÎÑÒ 9178-72
l 11
l5
l9
l 10
l6
l7
l8
l4
60°+ 30 '
I
Рис. 2.6. Эскиз конструкции потенциометров ПРП
l 12
l13
I
141
d2
d3
l1
l2
l3
d1
45°
l 16
l 13
l 14
d5
I
l1
l2
l3
l6
45°
l7
l 10
l9
l 11
l8
90°
l4
Рис. 2.7. Эскиз конструкции потенциометров ПТП
d4
m= 0.5
z= 82
ñò 7-õ
d1
d2
142
II
d6
l 12
d4
l5
II
d 5 = M3
l 10
l1
l2
l3
l4
l7
l6
45°
l5
l8
l9
Рис. 2.8. Эскиз конструкции потенциометров ПТП-II, ПТП-2I
d1
I
l 15
m = 0.5
z= d6
ñò 7 õ
l 14
l 12
d3
4
l 13
3
60° ± 30´
2
l 11
d2
1
143
l4
l1
l4
l6
d2
d1
2 3 4
I
d3
l9
l4
l7
d5 = M4
60° ± 30 '
I
á)
45°
l1
m = 0.5
z = 128
ñì 7-õ
I
d6
l 18
d1
d4
d2
l6
90°
l5
l3
l2
45°
Рис. 2.9. Эскиз конструкции потенциометров ПТП: а) ПТП-51, ПТП-5к1; б) ПТП-501, ПТП-5КО1
l4
1
l 10
l 15
l4
à)
l8
l 11
l 12
l 13
l5
l2
l3
d7
l 16
l 14
l 17
144
d6
l10
l7
l2
4
d3
d4
d5 = M 3
l6
3
2
25°
l4
d1
d2
Рис. 2.10. Эскиз конструкции потенциометров СП4-8
60°
l8
l1
l2
l3
1
50°
145
l5
I
l5
5
2
6
3
1
d1
4-õ ñåêöèîííûé
3-õ ñåêöèîííûé
2-õ ñåêöèîííûé
l6
l3
l2
l1
l1
l1
l1
Рис. 2.11. Эскиз конструкции потенциометров СП4-10
36°
18°
1 - íà ñåêöèîííûé
d2
146
I (ñì. ðèñóíîê 1.10)
4
l6
ÑÏ 4-10-1
147
l4
l2
l3
l4
l3
l2
l 11
l1
Рис. 2.12. Эскиз конструкции потенциометров СП4-8: СП4-8-2, СП4-8-3
l 11
l1
2.2. Вращающийся трансформатор
Вращающиеся трансформаторы, сельсины и индукционные датчики
угла широко используются в практике проектирования следящих систем
и систем управления как первичные измерительные преобразователи для
построения различных счетно-решающих и информационных устройств
и измерителей рассогласования. Поскольку измеритель рассогласования
является основным информационным звеном привода, определяющим
качество выявления ошибки между задающим воздействием и выходной
координатой, от него в значительной степени зависит результирующая
точность работы. Поэтому при построении ИР необходимо иметь возможность оценивать точностные характеристики, имеющиеся в распоряжении
проектировщика ПИП, для сопоставления их с требующимися точностями работы привода, а также иметь представление о габаритных размерах
и особенностях конструктивного оформления для решения вопроса о размещении ПИП в механическом узле привода.
При построении ИР на базе вращающихся трансформаторов наиболее
часто используется каскадная схема их соединения (трансформаторная
схема дистанционной передачи угла – ТДП).
В зависимости от роли, выполняемой ВТ в схеме ИР, он может быть
либо датчиком (Д), либо приемником (П). Приведенные ниже таблицы
данных разделены на две группы: таблица индивидуальных технических
параметров ВТ как элементов ИР – табл. 2.4; и таблица параметров ИР, построенных на соответствующих ВТ, – табл. 2.5.
В качестве индивидуальных технических параметров используются: U –
напряжение питания, В; f – частота напряжения питания, Гц; ∆E – остаточная ЭДС в нулевых точках, %; kт – коэффициент трансформации; Rx – полное входное сопротивление трения, Н·м; m – масса, кг; ρ – число пар полюсов.
В качестве данных об ИР используются: kИР – коэффициент передачи
ИР (крутизна выходного напряжения приемника в каскадной схеме), МВ /
угл. мин; ∆ – погрешность ИР (погрешность следования в ТДП), угл. мин;
Ωm – максимальная скорость вращения, c–1; класс точности ИР.
Отдельно в табл. 2.6 и табл. 2.7 приведены сведения о двухканальных
ВТ (с электрической редукцией).
Краткие характеристики типов ВТ:
ВТ-5 – двухполюсный контактный Вт; КФ3.031.048, КФ3.031.050 используется в качестве датчиков, КФ3.031.053 – в качестве приемника;
СКТ-220-1 – двухполюсный контактный ВТ; СКТ-220-1Д используется в
качестве датчика, СКТ-220-1П – в качестве приемника; СКТ-225-2 – двухполюсный контактный ВТ; СКТ-225-2Д, СКТ-225-ДВ – используются в качестве датчиков, СКТ-225-2П – в качестве приемника;
БСКТ-220-1 – двухполюсный, бесконтактный ВТ; БСКТ-220-1Д, БСКТ220-1ДВ используются в качестве датчиков, БСКТ-220-1П – в качестве
приемника;
2,5БВТ – двухполюсный, бесконтактный ВТ; 2,5БВТ-Д; 2,5БВТ-2 используются в качестве датчиков, 2,5БВТ-П – в качестве приемника;
148
5БВТ – двухполюсный, бесконтактный ВТ; ЛШЗ.010.391,
ЛШЗ.010.516-01, ЛШЗ.010.516-02 используются в качестве датчиков,
ЛШЗ.010.390 – в качестве приемника;
СКТ-265 – двухполюсный, плоский, бескорпусный ВТ; СКТ-265Д используется в качестве датчика, СКТ-265П – в качестве приемника;
СКТ-232 – двухполюсный, плоский, бескорпусный ВТ; СКТ0232Д,
СКТ-232ДВ используются в качестве датчиков, СКТ-232П – в качестве
приемника;
СКТ-6465 – многополюсный (p=32), бескорпусный ВТ; СКТ-6465Д,
СКТ-6465П – используются в качестве приемника;
ДСПУ-128 – многополюсный, бескорпусный ВТ, используется в качестве датчика; в качестве приемника используется ВТ-5; ВТ-71 – многополюсный (p=16), бескорпусный ВТ, двухотсчетный; используется в качестве датчика, в качестве приемника используется ВТ-5 (КФЗ.031.055);
СКТД-6465 – многополюсный (p=32), бескорпусный, двухотсчетный
ВТ; СКТД-6465 используется в качестве датчика, СКТД-6465 – в качестве
приемника;
ВТ-120 – многополюсный (p=8), бескорпусный, двухотсчетный ВТ; ВТ120-12-0,4-0,37-С28, ВТ-120-12-0,37-С29 используется в качестве датчиков, в качестве приемника используется ВТ-5.
Принципиальные схемы ВТ приведены на рис. 2.13–2.21, где приняты
следующие обозначения: В1, В2–обмотка возбуждения; В3, В4 – квадратурная обмотка; С1, С2– синусная; К1, К2 – косинусная.
В3(В7)
В1(В5)
В2(В6)
В4(В8)
К1(К3)
С1(С3)
С2(С4)
К2(К4)
Рис. 2.13. Принципиальная электрическая схема
ВТ-5, СКТ-265, СКТ-232
149
Эскизы конструктивного оформления ВТ приведены на рис. 2.22–
2.34.
Габаритные и установочные размеры приведены в табл. 2.8.
Следует отметить, что приведенные ВТ не являются исчерпывающей
выборкой, определяющей все возможные варианты использования. Более
широкий диапазон ВТ приведен в литературе [9].
При построении ИР на произвольно выбранных ВТ для определения
коэффициента передачи целесообразно воспользоваться рекомендациями
[1]. При этом необходимо учитывать особенности принципиальной схемы
и конструктивного оформления ВТ. Так, например, бескорпусные ВТ целесообразно встраивать в конструкцию механического узла привода, что
естественно требует от разработчика определенной работы по конструкции
и топологии остальных элементов.
Достаточно часто при использовании ВТ встраиваемого использования применяют полые валы и специфические компоновки редукторов. Следует помнить также о том, что достаточно часто в выходных
цепях измерителя рассогласования привода приходится включать различные фазосдвигающие устройства, в том числе и электромеханические.
В3
В1
В2
В4
С1
С2
Рис. 2.14. Принципиальная электрическая схема
ДСПУ-128, СКТ-6465
150
Â3
Â1
Â2
Â4
Ñ1
Ñ2
Рис. 2.15. Принципиальная электрическая схема
2,5БВТ, 5БВТ
Ê1
Ñ1
Ñ2
Ê2
Â1
Â2
Рис. 2.16. Принципиальная электрическая схема
БСКТ-220-1
151
Â3
Â1
Â2
Â4
Ê1
Ñ1
Ñ2
Рис. 2.17. Принципиальная электрическая схема
СКТ-224, СКТ-220-1
Ê1
Ê3
Ñ1
Ñ2
Ñ3
Ñ4
Ê2
Â1
Â5
Â3
Ê4
Â4
Â2
Â6
Рис. 2.18. Принципиальная электрическая схема СКТД-6465
(выводы В, В6, С4, К3,К4 относятся к точному отсчету)
152
Â3
Â7
Â1
Â2
Â5
Â6
Â4
Â8
Ê1
Ñ1
Ê3
Ñ3
Ê2
Ñ2
Ñ4
Ê4
Рис. 2.19. Принципиальная электрическая схема
ВТ-71, ВТ-100
Îáîçíà÷åíèå
âûâîäîâ
Öåïü
Ñ1
âûõ
Ê2
âûõ
Â2
~2000 Ãö
12 Â
D2
âûõ
Ñ2
âûõ
Ê1
âûõ
D1
âûõ
Â1
~2000 Ãö
12 Â
Рис. 2.20. Принципиальная электрическая схема
ВТ-120-12-0,4-0,37-С29
153
Îáîçíà÷åíèå
âûâîäîâ
Öåïü
Ñ1
âûõ
Ê2
âûõ
Â2
~2000 Ãö
12 Â
Ñ2
âûõ
Ê1
âûõ
Â1
~2000 Ãö
12 Â
2˚ 55'
d4
d2
d3
d5
d1
Рис. 2.21. Принципиальная электрическая схема
ВТ-120-12-0,4-0,37-С28
l1
l2
l3
l4
l5
l6
Рис. 2.22. Эскиз конструкции вращающегося трансформатора ВТ-5
154
155
СКТ-225-2
СКТ-220-1
ВТ-5
Тип
ВТДП-Д
ВТДП-Д
СКТ-225-2Д8
СКТ-225-2П
ВТДП-Д
СКТ0225-2Д
Д
СКТ-220-1Д
П
400 60
СКВТ,
ВТДП-Д
КФЗ.031.053
СКТ-220-1П
400 60
СКВТ,
ВТДП-Д
КФЗ.031.050
8
400 36
400 36
400 36
400
400 36
400 40
СКВТ,
ВТДП-Д
КФЗ.031.048
0,02
0,04
0,06
0,02
0,04
0,06
0,02
0,04
0,06
0,2
0,35
0,2
0,35
0,1
0,2
0,1
0,2
0,1
0,2
U,
класс
В точности
Назначение
Обозначение
f,
Гц
±0,02
±0,04
±0,06
±0,02
±0,04
±0,06
±0,02
±0,04
±0,06
±0,2
±0,35
±0,2
±0,35
±0,1
±0,2
±0,1
±0,2
±0,1
±0,2
∆s,
%
±0,5
±1,0
±1,5
±0,5
±1,0
±1,5
±0,5
±1,0
±1,5
±5
±10
±5
±10
±2,5
±5
±2,5
±5
±2,5
±5
X,
угл. мин
Rx,
Ом
0,14
0,21
0,14
0,21
0,14
0,21
5100
1330
1330
2770
1700
0,015 200
0,02 200
0,03 500
0,015 400
0,02 500
0,03 1000
0,015 800
0,02 1000
0,03 2000
∆E,
%
Технические данные вращающихся трансформаторов
1,0
0,22
1,0
0,56
0,22
0,96
0,53
0,53
kт,
–
10
10
10
10
10
130
130
130
Mт∙10–4,
Н·м
0,09
0,09
0,09
0,04
0,04
0,68
0,68
0,68
m,
кг
Таблица 2.4
156
5БВТ
5БВТ
2,5БВТ
БСКТ-220-1
Тип
СКВТ,
ВТДП-Д
СКВТ,
ВТДП-Д
ВТДП-П
ЛШЗ.010.51602
ЛШЗ.010-390
400 27
400 40
400 40
400 40
СКВТ,
ВТДП-Д
ЛШЗ.010.391
ЛШЗ.010.51601
400 27
СКВТ-П
400 12
400 12
2,5БВТ-П
СКВТ-Д
2,5БВТ-Д
400 36
СКВТ-Д
ВТДП-Д
БСКТ-220-1П
400 36
0,2
0,35
0,5
0,2
0,35
0,5
0,35
0,5
0,1
0,2
0,2
0,4
0,1
0,2
0,02
0,05
0,1
0,02
0,05
0,1
0,02
0,05
0,1
–
U,
класс
В точности
400 36
f,
Гц
2,5БВт-2
ВТДП-Д
ВТДП-Д
БСКТ-220-1Д
БСКТ-220-1Д8
Назначение
Обозначение
±0,2
±0,35
±0,5
±0,2
±0,35
±0,5
±0,35
±0,5
±0,1
±0,2
±0,2
±0,4
±0,1
±0,2
±0,02
±0,05
±0,1
±0,02
±0,05
±0,1
±0,02
±0,05
±0,1
–
∆s,
%
±7
±12
±17
±7
±12
±17
±12
±17
±3
±7
±7
±14
±3
±7
±0,67
±1,67
±3,33
±0,67
±1,67
±3,33
±0,67
±1,67
±3,33
–
X,
угл. мин
0,21
0,34
0,42
0,21
0,34
0,42
0,28
0,42
0,15
0,2
0,2
0,3
0,15
0,2
0,02
0,05
0,1
0,02
0,05
0,1
0,02
0,05
0,1
–
∆E,
%
200
200
200
200
800
400
200
1200
380
380
Rx,
Ом
0,96
0,56
0,56
0,56
1,0
0,56
0,56
0,83
0,22
0,56
kт,
–
25
5
5
25
15,7
15,7
15,7
4
4
4
Mт∙10–4,
Н·м
0,79
0,81
0,81
0,79
0,13
0,13
0,13
0,07
0,07
0,07
m,
кг
Продолжение табл. 2.4
157
ДСПУ-128
СКТ-6465
СКТ-232
СКТ-265
Тип
СКВТ-Д
П
СКТ-6465П
ДСПУ-128Д
Д
Д
СКТ-6465Д
СКТ-6465Д1
400 36
ВТДП-Д,
СКВТ
СКТ-232Д8
400 12
400 36
400 36
400 36
400 36
400 36
400 36
400 36
±0,05
±0,02
±0,05
±0,005
±0,007
±0,01
0,02
0,05
0,005
0,007
0,01
±0,1
±0,2
±0,1
±0,2
±0,1
±0,2
±0,1
±0,2
±035
±0,1
±0,2
±035
±0,1
±0,2
±035
±0,02
±0,05
∆s,
%
0,05
0,1
0,2
0,1
0,2
0,1
0,2
0,1
0,2
0,35
0,1
0,2
0,35
0,1
0,2
0,35
0,02
0,05
U,
класс
В точности
400 36
f,
Гц
ВТДП-П
ВТДП-Д,
СКВТ
ВТДП-Д,
СКВТ
СКВТ,
ВТДП-П
ВТДП-Д,
СКВТ
Назначение
СКТ-232П
СКТ-232Д
СКТ-265Д8
СКТ-265П
СКТ-265Д
Обозначение
–
±0,5
±1
±1
±2,5
±5
±2,5
±5
±2,5
±5
±2,5
±5
±10
±2,5
±5
±10
±2,5
±5
±10
±0,5
±1
X,
угл. мин
0,4
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
0,27
0,53
∆E,
%
64
–
–
–
750
750
750
800
1600
800
Rx,
Ом
–
0,22
–
–
–
–
–
–
–
–
0,58
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
Mт∙10–4,
Н·м
0,58
–
0,22
1
1
kт,
–
0,3
0,18
0,18
0,18
0,045
0,045
0,045
0,17
0,17
0,17
m,
кг
Окончание табл. 2.4
Таблица 2.5
Технические данные измерителей рассогласования на ВТ
Тип
Датчик
Приемник
ВТ-5
КФЗ.031.048
КФЗ.031.050
КФЗ.031.053
КФЗ.031.053
ЛШЗ.010.391
ЛШЗ.010.391
ЛШЗ.010.516-01 ЛШЗ.010.390
5БВТ
ЛШЗ.010.516-02 ЛШЗ.010.390
ЛШЗ.010.516-03 ЛШЗ.010.390
СКТ-225-2Д
СКТ-225-2П
СКТ-225-2Д8
СКТ-225-2П
БСКТ-220-1Д
БСКТ-220-1П
СКТ-225-2
БСКТ-220-1
БСКТ-220-1Д8 БСКТ-220-1П
2,5БВТ-Д
2,5БВТ-П
2,5БВТ-2
2,5БВТ-П
ДСПУ-128-Д
КФЗ.031.053
(ВТ-5)
СКТ-265Д
СКТ-265П
СКТ-265Д8
СКТ-265П
СКТ-232Д
СКТ-232П
2,5БВТ
ДСПУ-128
СКТ-265
СКТ-232
158
Δ,
класс
Kи,
Ωm,
угл. мин точности мВ / мин c–1
±3
±3
±1
±2
±3
±1
±2
±3
±1
±2
±3
±1
±2
±3
±5
±10
±5
±10
±20
±30
±20
±30
±3
±5
±10
±10
±20
±0,15
±0,2
±0,3
±5
±10
±5
±10
±5
±10
±20
3
3
1
2
3
1
2
3
1
2
3
1
2
3
1
2
1
2
1
2
1
2
3
5
10
10
20
0,2
0,3
0,1
0,2
0,1
0,2
0,1
0,2
0,35
0,9
0,9
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
7
7
1,7
1,7
3
3
1
2
1,25
1,25
1,25
0,4
0,4
0,75
0,75
0,75
6
6
1,8
1,8
2
2
2
0,5
0,5
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
2,5
2,5
2,5
2,5
12,5
12,5
12,5
12,5
16,6
16,6
16,6
16,6
16,6
0,5
0,5
0,5
Окончание табл. 2.5
Тип
Приемник
СКТ-232Д8
СКТ-232П
±5
±10
±20
0,1
0,2
0,35
0,8
0,8
0,8
СКТ-6465Д
СКТ-6465П
±1
±2
1
2
5
5
СКТ-6465Д1
СКТ-6465П
±1
±2
1
2
5
5
±10
±20
±30
0,2
0,35
0,5
0,85
0,85
0,85
СКТ-6465
СКТ-220-1
Δ,
класс
Kи,
Ωm,
угл. мин точности мВ / мин c–1
Датчик
СКТ-220-1ДСКТ220-1П
2,5
2,5
2,5
2˚ 51'
d3
d4
d2
d1
45"
l1
l2
l3
l4
Рис. 2.23. Эскиз конструкции
вращающегося трансформатора 5БВТ
159
160
–
–
–
1
±2
±2
–
–
1
1
±2
±2
–
–
2
2
±10
±10
–
–
±1
±10
XТ,
угл.
мин
±10
±10
–
–
±5
±10
1
1
–
–
–
–
1
1
–
–
–
–
Датчик
ВТ71-Д
ВТ100-Д
ВТ71
ВТ100
ВТ100-П
ВТ-5П
Приемник
Δг,
угл. мин
±20
±20
±20
±15
±15
±15
Δт, угл.
мин
±0,5
±1
±2
±0,3
±0,5
±1
0,3
0,5
1
0,5
1
2
Класс
точности
5
5
5
0,9
0,9
0,9
0,9
0,9
0,9
kиг,
мВ / мин
Таблица 2.7
100 100 0,3 0,5
kит,
мВ / мин
3
3
3
0,3
0,4
0,3
0,3
m,
кг
100 100 0,3 0,5
90 750 –
50 500 –
–
–
–
–
–
–
Xг,
ΔEТ, ΔEг, RXт, RXг, kт,
угл.
%
% Oм Oм –
мин
Технические данные двухканальных измерителей рассогласования на ВТ
–
8
380 4200 12
Д
–
1
–
8
–
380 4200 12
Д
–
1
1
1
1
UN, INТ, INг, Umт, Umг, Pт, Pг, ΔSт, ΔSг,
B
A
A
B
B
–
–
%
%
400 4000 6 61 8 0,97 3,4 16
400 4000 6 115 12 0,75 3,4 32
400 – 36 250 250 8
8 32
400 – 36 60 60 8 40 32
fв,
Гц
Д
Д
Д
Д
Назна- fн,
чение Гц
Тип
ВТ 71
ВТ 100
СКТД-6465Д
СКТД-6465П
ВТ120-12-0,
4-0,37-С28
ВТ120-12-0,
4-0,37-С29
Тип
Технические данные ВТ с электрической редукцией
Таблица 2.6
161
ВТ-5П
ВТ120-12-0,40,37-С29
55
55
25
3,5
5БВТ
СКТ-225-2
БСКТ-220-1
d1
ВТ-5
Тип вращающегося
трансформатора
ВТ-5П
ВТ120-12-0,40,37-С28
ВТ120
±15
±40
±40
±40
±40
±40
±40
±2
±3
±5
±10
Δг,
угл. мин
±3
±5
±10
Δт, угл.
мин
3
5
10
3
5
10
2
Класс
точности
16
20
50
5
d2
20
–
6
50
d3
–
–
50
50
d4
–
–
–
50
d5
–
–
–
–
d6
–
–
–
–
d7
–
–
–
–
d8
–
–
–
–
d9
Размеры, мм
l2
2
1,72
11,6
2
7,5 22,5
7,5 22,5
l1
95
44
1,6
10
12,4 47,5
3
3
l3
l4
2
2
2
2
2
2
5
kит,
мВ / мин
Габаритные и установочные размеры вращающихся трансформаторов
СКТД6465П
СКТД-6465Д
СКТД-6465
Приемник
Датчик
Тип
55
–
–
66
l5
–
–
–
95
l6
–
–
–
–
l7
Таблица 2.8
0,6
0,6
0,6
0,6
0,6
0,6
1,5
kиг,
мВ / мин
Окончание табл. 2.7
162
61,5 50,6 50,2
22
65
20,5
71
100
40,5
M3
СКТ-232
СКТ-6465
СКТ-220-1
ВТ 71
ВТ 100
СКТД-6465
ВТ120
112
38
60
32
19
62
21,5
4
d4
М2
d5
70
35
79,6
49,7
16
35
12
66
40
68
38
2,8
38
32
50
83,8
–
d6
75
62
94
84
65
–
67
–
20
63
40,5
–
40
1,2
48,8 1,5
76 M2,5 70
СКТ-265
94
100
23
d3
ДСПУ-128
20
d2
25
d1
2,5БВТ
Тип вращающегося
трансформатора
85
–
–
35
–
52
–
35
–
–
d7
86
–
–
–
–
40
–
39
–
–
d8
87
–
–
–
–
–
–
65
–
–
d9
Размеры, мм
2,5
0,5
4
4
1,6
12
210
200
15
1,6
l1
0,5
0,3
300
300
1,6
16
4,5
0,3
6
1,6
l2
1,3
8
l4
12
3
9
9
1,6
0,3
3
l6
11,5
14
13
1,2
16
–
16
0,8
56,2 64,2
l5
2,45
–
1
2,5
–
l7
300
16
10
10
15
3
20
18
–
0,4
22
–
25,2 15,5
–
0,4
1,7 12,2 30,2 0,4
2
0,2
0,02 3,2
10
2
l3
Окончание табл. 2.8
163
2 ïàçà
l7
1
2
4
l8
11
10
À
d4
d1
d2
d3
l4
l5
l1
l6
Ïîëîæåíèå ðèñîê Ð
è Ï ïîêàçàíî óñëîâíî
Рис. 2.24. Эскиз конструкции вращающегося трансформатора СКТ-220
Âèä À
3
12
l3
l2
d5
P
Ï
l1
d2
d1
l3
l2
l4
Рис. 2.25. Эскиз конструкции вращающегося
трансформатора СКТ-225-2
l1
l2
d2
d3
d1
l3
l5
l4
Рис. 2.26. Эскиз конструкции вращающегося
трансформатора БСКТ-220-1
164
d3
d2
d1
À
l2
l1
l3
l5
l6
d4
d5
2° 51'
l4
l7
Âèä À
Âèä À
äëÿ 2,5 ÁÂÒ
äëÿ 2,5 ÁÂÒ - 2
3
4
5
1
2
6
5
1
6
7
2
3
8
4
Рис. 2.27. Эскиз конструкции вращающегося
трансформатора 2,5БВТ
165
l6
l5
d6
4 îòâ.
l4
l3
d7
d8
d9
5'
5'
d5
d4
1
2
3
Рис. 2.28. Эскиз конструкции вращающегося трансформатора СКТ-265
l1
l2
°1
90
°1
180
166
d3
d2
d1
4
167
d2
l1
d1
l5
l4
13
1
12
Âèä Â
10
3
2
11
4
Рис. 2.29. Эскиз конструкции вращающегося трансформатора СКТ-232
4 îòâ.
d5
d3
l2
l3
d4
168
l6
l4
d5
d4
d3
1 3 2 4
À
d8
d7
4
11
2
10
3
Рис. 2.30. Эскиз конструкции вращающегося трансформатора СКТ-6465
l7
l5
l2
l1
l3
d6
d2
d1
1
90°
l1
30°
60°
l4
Ñòàòîð
l2
d1
Ðîòîð
50°
4 îòâ.
d4
l3
d2
d3
4 îòâ.
d4
l 11
l6
l7
l5
l8
d5
d6
l10
l9
Рис. 2.31. Эскиз конструкции вращающегося
трансформатора ДСПУ-128
169
Ñòàòîð
Ðîòîð
d2
Ñ1
Â2
Â3
Ê2
Â4
l1
Â5
Ñ3
Â6
Â7
Ñ4
Â8
Ê3
Ê4
I
l6
Ðèñêè
d1
II
l7
d3
l4
l5
Рис. 2.32. Эскиз конструкции вращающегося трансформатора ВТ-71, ВТ-100
Â1
Ñ2
Ê1
12° · 7 = 84° ± 1°
d6
15° · 7 = 105° ± 1°
d4
d7
170
l3
l2
I
II
d5
171
10
d3
d3
d1
l7
l6
l4
4
5
Рис. 2.33. Эскиз конструкции вращающегося трансформатора СКТД-6465
l1
15
l2
l2
d4
d5
d6
l8
1
8
l5
l3
l6
d5
l4
d7
d6
d4
d2
Рис. 2.34. Эскиз конструкции вращающегося трансформатора ВТ-5
14°
l1
2 îòâ. d 1
l2
d3
172
d 10
d9
d8
2.3. Сельсины
При построении ИР на базе сельсинов (СС), как правило, используется
каскадная схема их включения (трансформаторная схема дистанционной
передачи угла – ТДП).
Таблицы данных разделены на две группы: таблицы индивидуальных
технических параметров СС (табл. 2.9) и таблицы параметров ИР, построенных на соответствующих СС (табл. 2.10).
В качестве индивидуальных параметров используются: f – частота напряжения питания, Гц; U – напряжение питания, В; Iв – ток возбуждения
А; Mтр – момент статического трения, Н·м; Ωm – максимальная скорость
вращения, c–1; m – масса, кг.
В качестве данных об ИР используются: ∆ – погрешность ИР (погрешность следования в ТДП), угл. мин; kИР – коэффициент передачи ИР (крутизна выходного напряжения приемника), В / град; ∆E– остаточная ЭДС,
В; X – ассиметрия нулевых точек, угл. мин; Um– максимальное выходное
напряжение приемника, В; класс точности.
Краткие характеристики типов СС:
БД-160А, БД-155А – бесконтактные сельсины; БД-160А используется
в качестве датчика, БД-155А – вкачестве приемника;
Таблица 2.9
Технические параметры сельсинов
Тип сельсина
Назначение
f,
Гц
U,
B
Iв,
A
Mт⋅10–3,
Н⋅м
Ωm,
c–1
БД-160Д
БС-155А
С-30ВД
С-30ВП
С-65ВД
С-65ВП
СБ-32-1ВД
СБ-32-1ВП
СБ-20-1ВД
СБ-20-1ВП
НД-1214
СГСМ-1А
СМСМ-1А
СГ-2А
СТ-2А
Д
П
Д
П
Д
П
Д
П
Д
П
Д
Д
П
Д
П
400
400
400
400
400
400
400
400
400
400
400
400
400
400
400
110
100
36
36
36
36
36
36
36
36
110
115
115
36
40
0,3
0,15
0,1
0,02
0,2
0,025
0,145
0,02
0,09
0,012
0,58
0,185
0,080
0,115
0,035
0,34
0,34
6,0
6,0
0,6
0,6
0,4
0,4
1,2
0,686
0,0784
0,8
0,8
m,
кг
0,48
0,375
0,065
0,065
0,18
0,18
2,5
0,16
2,5
0,16
2,5
0,07
2,5
0,07
50,0 0,52
180,0 0,19
50,0 0,14
50,0 0,145
50,0 0,145
173
С-30В, С-65В – бескорпусные, бесконтактные сельсины; С-30ВД используется в качестве датчика, С-30ВП – в качестве приемника; С-65ВД
используется в качестве датчика, С-65ВП – в качестве приемника;
СБ-32-1В, СБ-20-1В – бесконтактные сельсины; СБ-32-1ВД используются в качестве датчика, СБ-32-1ВП – в качестве датчика, СБ-20-1ВП – в
качестве приемника;
НД-1214 – контактный сельсин, используется в качестве датчика; в качестве приемника используется БС-155А;
СГСМ-1А, СМСМ-1А малогабаритные сельсины; СГСМ-1А используется в качестве датчика, СМСМ-1А – в качестве приемника;
СГ-2А, СГ-2А – малогабаритные сельсины; СГ-2А используется в качестве датчика, СТ-2А – в качестве приемника.
Принципиальные электрические схемы СС приведены на рис. 2.35–
2.37; эскизы конструктивного оформления на рис. 2.38–2.44, габаритные
и установочные размеры – табл. 2.11.
Таблица 2.10
Технические параметры измерителей рассогласования
на сельсинах
Приемник
∆,
угл. мин
класс
точности
kи,
в / град
∆E,
В
БД-160А
БД-155А
±5
±10
±20
±30
5
10
20
30
0,7
0,7
0,7
0.7
0,25
0,25
0,25
0,25
±2,5
±5
±10
±15
С-30ВД
С-30ВП
±4
±8
±12
4
8
12
0,4
0,4
0,4
0,14
0,18
0,24
±6
±12
±18
24
24
24
С-65ВД
С-65ВП
±4
±8
±12
4
8
12
0,7
0,7
0,7
0,11
0,165
0,22
±6
±12
±18
42
42
42
СБ-32-1ВД СБ-32-1ВП
±10
±20
±30
10
20
30
0,35
0,35
0,35
0,06
0,15
0,2
±10
±25
±40
62
62
62
СБ-20-1ВД СБ-20-1ВП
±10
±20
±30
10
20
30
0,17
0,17
0,17
0.03
0,05
0,07
±8
±16
±40
25
25
25
±15
±30
±60
100
100
100
Датчик
χ,
Um,
угл. мин В
НД-1214
БС-155А
±10
±30
±40
10
30
40
0,7
0,7
0,7
СГСМ-1А
СМСМ-1А
±30
30
0,2
0,25
12
СГ-2А
СТ-2А
±20
20
0,2
0,25
12
174
40
175
40
40
M3
M3
1
СГСМ-1А
СМСМ-1А
СГ-2А
3
20
18,5
18,5
СБ-32-1ВП
СБ-20-1ВД
СБ-20-1ВП
45
62
20
4
65
С-65ВП
НД-1404П
НД-1214
60
65
С-65ВД
СБ-32-1ВД
60
65
С-30ВП
3,5
3,5
60
60
1
65
СТ-2А
С-30ВД
3
3
3
48
3
48
d2
БС-155А
d1
БД-160А
Тип сельсина
20
20
32
32
50
67
45
45
45
45
37
37
36
36
45
45
d3
M3
M3
1
1
–
–
d5
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
44,8 22,5
44,8 22,5
44,8 22,5
44,8 22,5
3
3
44,5
44,5
–
–
d4
–
–
–
–
–
–
29
29
29
29
–
–
–
–
–
–
d6
4
5
200
200
200
200
14
14
1,5
1,5
3
3
l2
10,5 12,1
10,5 12,1
10,2 15,7
l4
2
2
3,5
55,5
55,5
55,2
55,2
–
–
–
–
–
3,5
69 116,5
6,5
6,5
6,5
6,5
10
10
9
19
–
–
–
7
5,2
5,2
5,2
19
19
9
9
94
l5
65,5 149
200
200
200
200
2
2
4
4
54,1
68,1 106,5
l3
Размеры, мм
10,2 15,7
10
13
0,3
0,3
0,3
0,3
2
2
22
32
10,1
10,1
l1
10
10
–
–
l6
–
–
–
–
–
–
6
6
6
6
50,3
50,3
Габаритные и установочные размеры сельсинов
–
–
–
–
–
–
6
4,5
4,5
4,5
61
61
4,7
4,7
–
–
l7
–
–
–
–
–
–
18
15
15
15
4
4
21
31
–
–
l8
–
–
–
–
–
–
19,1
15,5
15,5
15,5
6
6
61,5
71,5
–
–
l9
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
42
42
5
5
–
–
l10
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
47,5
47,5
–
–
l11
Таблица 2.11
В1
В2
С1
С2
С3
Рис. 2.35. Принципиальная электрическая схема
БД-160А, БС-115А, НД-1214
В3
В1
В1
С1
В4
С2
С3
Рис. 2.36. Принципиальная электрическая схема СТСМ-1А, СМСМ-1А,
СГ-2А, СТ2А, С-30ВД, С-30ВП, С-65ВД, С-65ВП
В1
В2
С1
С3
С2
Рис. 2.37. Принципиальная электрическая схема
СБ-32-1ВД, СБ-32-1ВП, СБ-20-1ВД, СБ-20-1ВД
176
d2
d3
d1
l1
l3
l2
l4
d3
d1
d2
Рис. 2.38. Эскиз конструкции сельсинов типа
БД-160А, БС-155А
l1
l2
l3
l4
Рис. 2.39. Эскиз конструкции сельсинов типа
СБ-32-1В
177
3
l7
l4
l6
l9
l8
l5
d6
d4
d3
11
10
Рис. 2.40. Эскиз конструкции сельсинов типа С-30БД, С-30ВП, С-65ВД, С-65ВП
l
l1
l2
d5
178
d2
d1
d2
d1
l1
l3
l2
l4
d1
d3
d2
Рис. 2.41. Эскиз конструкции сельсинов типа СБ-20-1В
l1
l2
l3
l4
Рис. 2.42. Эскиз конструкции сельсинов типа НД-1214
179
l1
d3
d4
d2
d1
l 2 × 45°
l3
l4
l6
l5
l8
l7
l9
l9
d2
d3
d5
d4
Рис. 2.43. Эскиз конструкции сельсинов типа СГСМ-1А, СМСМ-1А
l8
l2
l1
l3
l4
l5
l6
l7
Рис. 2.44. Эскиз конструкции сельсинов типа СГ-2А, СТ-2А
180
2.4. Тахогенераторы
Тахогенераторы (ТГ) являются первичными измерительными преобразователями, поставляющими в цепь управления СЭП информацию о скорости
вращения выходного вала привода. В настоящем учебном пособии приведены сведения об электромашинных тахогенераторах, преобразующих скорость вращения вала в напряжение постоянного или переменного тока [4].
Выборка тахогенераторов, приведенных ниже, представлена в основном малогабаритными устройствами переменного тока, постоянного тока
с электромагнитным возбуждением, постоянного тока с возбуждением постоянных магнитов.
Тахогенераторы АТ-1, АТ-2, ЕГ-5А, ДИГ-3, ЧТИ-3, 2 – асинхронные
однофазные с полым магнитным ротором, АТ-231 – асинхронный однофазный с полым ротором: ТГ-5А снабжен термокомпенсатором для компенсации температурной погрешности.
Тахогенераторы СЛ-121, ТД-102, ТГ-1, ТГ-2, ТГ-2С-коллекторные, постоянного тока, с независимым электромагнитным возбуждением. Тахогенераторы с возбуждением от постоянных магнитов ТГП-1А, ТГП-3, ТГП5, 2,5ТГП-4, ТП20-4-0,2, 1,6ТГП-2 – коллекторные, постоянного тока с
зубцовым ротором; 2,5ТГП-6 – коллекторный, постоянного тока с полным
ротором.
В качестве основных технических параметров используются:
kг – коэффициент передачи ТГ (крутизна статической характеристики), В·с; ∆ – отклонение статической характеристики от линейной зависимости, %; ΩN – номинальная скорость вращения вала ТГ, c–1; Uв – напряжение возбуждения, В; Iв – ток возбуждения, А; Rн – сопротивление
нагрузки ТГ ОМ; J – момент инерции ротора, кг∙м2; Mтр – момент трения,
создаваемый вращающимися частями ТГ, Н·м; m – масса, кг.
На рис 2.45–2.47 приведены принципиальные схемы ТГ переменного
тока, постоянного тока с электромагнитным возбуждением и постоянного
U8
Uтг
Рис. 2.45. Принципиальная схема тахогенераторов
переменного тока ТГ-5А, АТ-1, АТ-2, АТ-231, 4ТП-3,2, ДИГ-3
181
тока с возбуждением от постоянных магнитов, на рис. 2.48–2.62 приведены эскизы конструктивного оформления ТГ. В табл. 2.12, 2.13 приведены
технические параметры, в табл. 2.14 – данные габаритных и посадочных
размеров.
Следует отметить, что приведенные тахогенераторы имеют низкие точностные характеристики в области низких скоростей вращения, поэтому
топологически их располагают обычно на выходном валу исполнительного
двигателя.
Uтг
–U8
Рис. 2.46. –Принципиальная схема тахогенераторов
постоянного тока с электромагнитным возбуждением
СЛ-121, ТД-102, ТГ-1, ТГ-2, ТГ-2С
Uтг
Рис. 2.47. Принципиальная схема тахогенератора
постоянного тока с возбуждением от постоянных магнитов
1,6ТГП-2, 2,5ТГП-2, 2,5ТГП-2, ТП20-4-0,20, ТГП-1А, ТГП-3, ТГП-5
182
Таблица 2.12
Технические параметры тахогенераторов переменного тока
(f = 400 Гц) и постоянного тока с электромагнитным возбуждением
kг,
В·с
Тип ТГ
ТГ-5А
0,01
АТ-1
0,03
АТ-2
0,01
АТ-231 0,05
ДИГ-3 0,02
4ТИ-3,2 0,032
СЛ-121 0,175
ТД-102 0,52
ТГ-1
0,96
ТГ-2
0,51
ТГ-2С
0,21
∆,
%
ΩN,
c–1
2,5
0,3
0,3
0,1
2
0,1
3
1,5
1,0
1,0
1,0
900
400
500
400
1000
400
300
150
110
240
240
Uв,
B
Iв,
A
Rн,
к Ом
115 0,06
1,2
115 0,14 50,0
115 0,14 20,0
110 0,29 40,0
36
0,2
20,0
115
0,2
30,0
110 0,09
2,0
110 0,065 0,45
27
0,3
10,0
27
0,3
2,0
27
0,3
2,0
J·10–7, Mтр·10–3,
кг·м2
Н·м
3
66
17
80
30
42
50
62
685
137
1317
1,0
0,5
0,8
0,49
0,08
0,098
5,8
5,0
12
10
10
m,
кг
0,28
1,0
0,27
2,2
0,18
0,32
0,45
0,7
1,79
1,0
1,0
Таблица 2.13
Технические параметры тахогенератора с возбуждением
от постоянных магнитов
Тип ТГ
kг,
В·с
∆,
%
ΩN,
c–1
Rн,
к Ом
1,6ТГП-2
2,5ТГП-6
2,5ТГП-4
ТП20-4-0,2
ТГП-1А
ТГП-3
ТГП-5
0,02
0,06
0,04
0,04
0,04
0,04
0,04
0,5
0,1
1,0
0,2
2,0
0,5
0,2
300
600
300
600
300
900
600
10
10
6,0
10
1,2
10
1,0
0,5
6,87
5,8
2,0
15
4
8
0,5
0,80
1,96
1,96
2,0
1,5
1,5
m,
кг
0,025
0,1
0,09
0,05
0,25
0,07
0,09
d4
d3
d2
d1
3 îòâ.
d5
J·10–7, Mтр·10–3,
кг·м2
Н·м
l1
l2
l3
l4
Рис. 2.48. Эскиз конструкции тахогенератора переменного тока ТГ-5А
183
184
1,6ТГП-2
2,5ТГП-6
2,5ТГП-4
ТП20-6-0,5
ТГП-1А
ТГП-3
ТГП-5
СЛ-121
ТД-102
ТГ-1
ТГ-2,20
ТГ-5А
АТ-1
АТ-2
АТ-231
4ТИ-3,3
Тип тахогенератора
16
26
28
20
4
2,5
28
50
50
89
74
3
4,5
3
74
3,8
d1
d3
d4
d5
d6
l1
l2
1
1,6
17
1,6
10
3
8
78,4
97,7
–
95
5
10
6
8
–
l5
l6
1
10 1,6
1,6 10
2
16 32 1,6
1,6 10 14,4
2,5 28,5 57
6
8
17
4,5 37
29
88.4 –
–
–
–
–
120 –
–
104 –
–
82
–
–
5
84 102
3
65
82
125 –
–
–
–
–
Размеры, мм
l3
l4
15 14 2,8 16 16 42 1,6
16 2,8 23 25,5 –
2 1,6
25 16 2,8 23 25 16 17
18 2,8 18,5 20 20,5 1,9 1,6
32 32 45 39
2
10
8
10 25 27 25 26
2
19
25 16 2,8 23 25 24 17
4 55 –
–
–
43 51,5
28 4 55
–
– 6,8 61,8
85 8
–
–
–
13 76,5
70 6
–
–
– 9,5 59
30 55 48 3,2 – 13,2 13,2
65 66 88 78 5,5 10 10
40 42 55 48 3,5 13,5 13,5
6 70 –
–
–
73 73
32 40 –
–
– 40,5 40,5
d2
Габаритные и установочные размеры тахогенераторов
l8
l9
19,5 10 210
66,5 –
–
16
7
5
55 58,5 –
67,5 33,5 –
6
39
47
2,6
2
1,6
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
66
–
–
42
–
–
–
–
–
–
–
–
l7
–
–
3,2
–
–
36
10
–
–
–
–
–
–
–
–
–
l10
–
–
2
–
–
28
1,6
–
–
–
–
–
–
–
–
–
l11
Таблица 2.14
d3
d2
90°
l1
d5
45°
l7
l5
l6
l3
l2
d1
4 îòâ.
d6
À–A
90°
Рис. 2.49. Эскиз конструкции тахогенератора переменного тока АТ-1
d2
d1
d4
l1
l2
d3
l3
Рис. 2.50. Эскиз конструкции тахогенератора переменного токаДИГ-3
185
d1
d2
d3
l1
Рис. 2.51. Эскиз конструкции тахогенератора переменного тока АТ-231
l4
l2
l1
d2
d3
d1
l3
Рис. 2.52. Эскиз конструкции тахогенератора переменного тока 4ТИ-3,2
l4
l3
l2
d2
d1
d3
l1
Рис. 2.53 Эскиз конструкции тахогенератора переменного тока СЛ-121
186
d4
d2
d1
d3
l2
l1
l3
d1
d2
d3
Рис. 2.54. Эскиз конструкции тахогенератора переменного тока ТД-102
l1
l2
l4
l3
Рис. 2.55. Эскиз конструкции тахогенератора переменного тока
ТТ-1, ТТ-2, ТТ-20
l2
l4
d2
d1
d2
d4
d3
l3
l1
l5
l6
Рис. 2.56. Эскиз конструкции тахогенератора переменного тока
2,5ТГП-6
187
l1
l2
l3
d6
d5
d4
d3
d1
d2
l4
l5
l6
l8
l9
l7
Рис. 2.57. Эскиз конструкции тахогенератора переменного тока
1,6ТГП-2
l1
l2
l3
d5
d6
d2
d1
d4
d3
l4
l5
l6
l7
l8
Рис. 2.58. Эскиз конструкции тахогенератора переменного тока
ТП-20-4-0,2
188
90°
d1
d2
45°
l8
l3
l6
l4
l7
l5
l2
l1
d5
À
4 îòâ.
d6
d3
Рис. 2.59. Эскиз конструкции тахогенератора переменного тока
ТГП-1, ТГП-1А
d4
d2
l1
l4
l3
l7
l8
l9
d5
l2
d3
l6
l5
d1
l 11
d6
l 10
Рис. 2.60. Эскиз конструкции тахогенератора переменного тока
ТГП-3, ТГП-3А
189
d
1
l2
l3
l4
l 12
l6
l 13 l 10
l7
d5
l 11
l 14
l5
d7
d4
d3
d2
l8
Рис. 2.61. Эскиз конструкции тахогенератора переменного тока 2,5ТГП-4
l1
d6
190
l9
191
l5
d4
l 10
l8
l9
l 11
l 12
d6
d2
d3
l 13
Рис. 2.62. Эскиз конструкции тахогенератора переменного тока ТГП-5
l6
l3
l2
l4
d1
l7
d5
l1
d7
2.5. Индукционные датчики угла
Индукционные датчики угла (ИД) представляют собой информационные электрические машины, предназначенные для получения выходного
напряжения, в некотором диапазоне линейно зависящего от угла поворота
ротора.
В устройствах и системах автоматики ИД выполняются функции: датчиков положения рабочего органа следящих систем, датчиков и приемников измерителей рассогласования компенсационного типа.
Технические параметры приведены в табл. 3.1, где использованы следующие обозначения: f – частота напряжения питания, Гц; U – напряжение питания, В; α – угол поворота ротора ИД, град; kд – крутизна выходного напряжения, МВ / мин; ΔS – погрешность отображения линейной зависимости выходного напряжения, %; Δл – погрешность отображения линейной зависимости, ; j – сдвиг фаз выходного напряжения относительно
напряжения возбуждения, град; Rн – активное сопротивление нагрузки,
Ом; m – масса, кг.
Эскизы конструктивного оформления ИД приведены на рис. 2.64–2.71,
где указаны и выводы обмотки: возбуждения – 1, 2; выходной – 3, 4. Для
датчика 90Д-32-1Д схема приведена на рис. 2.63, где римскими цифрами
обозначены кольца.
Конструктивные размеры ИД приведены в табл. 2.15.
Таблица 2.15
Технические параметров датчиков угла
Тип
f,
Гц
U,
В
ΔS,
α,
kд,
град mв / мин %
15Д-32А
45Д-50М
45Д-45
60Д-50
45Д-50-1
45Д-50-10
45Д-32-2
45Д-32-3
45Д-20-1
45Д-12-1
50Д-32-1
50ДC-32-1
90Д-32-1Д
90Д-20-1
400
400
400
400
400
400
400
400
400
400
400
400
400
400
36
36
36
36
36
36
36
36
36
12
36
36
36
36
±6
±40
±40
±60
±40
±40
±30
±30
±30
±30
±40
±50
±70
±80
192
57
4,6
16,7
3
9,6
5
6,7
6,7
5,8
3,3
5,1
9
10
3,85
–
0,5
Δl,
mв
40
30
60
21
26,3
10
30
30
20,3
14,8
35,2
2,5
100
30
Δл,
%
j,
град
Rн,
Ом
m,
кг
1,5
15
5000 0,06
1
30 20000 0,06
1
7
10000 0,125
1
7
5000 0,07
0,5 7+5 10000 0,27
0,3 0+3 10000 0,4
0,5 7+5 5000 0,1
0,5 3+5 5000 0,1
1 30+10 10000 0,065
1
11+5 10000 0,015
0,5 2+2 10000 0,17
2+2 5000 0,17
2
20+7 20000 0,22
0,5 10+10 10000 0,03
I
II
1
V
2
Á
4
IV
6
III
3
Рис. 2.63. Электрическая схема индуктивного датчика
90Д-32-1Д
Таблица 2.16
Габаритные и установочные размеры датчиков угла
Размеры, мм
Тип
датчика угла
d1
d2
d3
d4
d5
l1
l2
l3
15Д-32А
32
17
5,5
–
–
16,5
–
–
45Д-50М
50
48,8
33,5
14
–
3,7
9,7
–
45Д-45
47
43,5
8
5,5
26
–
–
–
60Д-50
50
20
–
–
–
12
–
–
45Д-50-1
48
45
4,5
32
–
34,5
12,4
–
45Д-50-10
50
48,5
4,5
32
–
43,1
12,8
–
45Д-32-2
31,8
30,5
3,5
20
–
30
5
–
45Д-32-3
32
30,5
3,5
20
–
30
5
–
45Д-20-1
22
20,5
3,5
20
–
32,6
8
–
45Д-12-1
12
11,2
1,8
10
–
24
6,2
–
50Д-32-1
32
–
4,5
25
–
47,5
12,4
–
50ДC-32-1
25
4,5
32
–
–
12,4
45,5
–
90Д-32-1Д
20
33,2
3
34,8
–
5,8
50
4,2
90Д-20-1
20
3,5
12,8
22
–
8,7
46,3
–
193
2
3
4
5
1
d1
d2
d3
l1
Рис. 2.64. Эскиз конструкции датчиков угла типа 15Д-32А
2
3
4
1
d2
d1
d3
d4
l1
l2
Рис. 2.65. Эскиз конструкции датчиков угла типа 45Д-50М
194
2
3
4
d5
d2
d4
d3
d1
1
Рис. 2.66. Эскиз конструкции датчиков угла типа 45Д-45
l1
2
1
3
d1
4
d2
l1
d4
d1
d2
d3
Рис. 2.67. Эскиз конструкции датчиков угла типа 60Д-50
l2
Рис. 2.68. Эскиз конструкции датчиков угла типа 45Д-50-1, 45Д-501С,
45Д-32-2, 45Д-32-3, 45Д-20-1, 45Д-12-1, 50Д-32-1
195
d3
d1
d2
l1
l2
l1
d4
d2
d1
d3
Рис. 2.69. Эскиз конструкции датчиков угла типа 50ДС-32-1
l2
l3
l1
d3
d1
d4
d2
Рис. 2.70. Эскиз конструкции датчиков угла типа 90Д-32-1Д
l2
Рис. 2.71. Эскиз конструкции датчиков угла типа 90Д-20-1
196
СОДЕРЖАНИЕ
1. Техническое задание.......................................................
1.1. Общая характеристика проектируемой системы
автоматического управления...........................................
1.2. Статические характеристики рабочих органов
и исполнительных механизмов........................................
1.3. Этапы проектирования и исходные данные..................
2. Выбор элементов системы автоматического управления
и статический расчет..........................................................
2.1. Выбор исполнительного двигателя.............................
2.2. Уточнение значения передаточного числа редуктора.....
2.3. Расчет основных параметров редуктора......................
2.4. Построение измерителя рассогласования
и выбор первичных измерительных преобразователей.........
2.5. Определение требуемого значения коэффициента
усиления усилителя.......................................................
3. Динамический расчет системы автоматического
управления.......................................................................
3.1. Анализ динамики САУ, построенной на выбранных
элементах.....................................................................
3.2. Синтез структуры и параметров звеньев коррекции
методом логарифмических амплитудно-частотных
характеристик...............................................................
3.3. Синтез цепей коррекции...........................................
4. Разработка принципиальной электической схемы САУ........
4.1. Общие положения....................................................
4.2. Построение усилительно-преобразовательного
устройства....................................................................
4.3. Рекомендации по разработке механического узла.........
Библиографический список.................................................
Приложение 1. Электромеханические и конструктивные
параметры двигателей........................................................
Приложение 2. Первичные измерительные преобразователи....
2.1. Потенциометрические первичные измерительные
преобразователи............................................................
2.2. Вращающийся трансформатор...................................
2.3. Сельсины................................................................
2.4. Тахогенераторы.......................................................
2.5. Индукционные датчики угла.....................................
3
3
4
9
13
13
18
20
25
38
40
40
53
73
84
84
86
89
91
93
134
134
148
173
181
191
197
Учебное издание
Полякова Татьяна Геннадьевна
Шишлаков Владислав Федорович
Шишлаков Дмитрий Владиславович
ПРОЕКТИРОВАНИЕ
ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ СИСТЕМ
АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ
МАЛОЙ МОЩНОСТИ
Учебное пособие
Редактор А. В. Подчепаева
Верстальщик С. Б. Мацапура
Сдано в набор 20.03.13. Подписано к печати 05.06.13.
Формат 60×84 1/16. Бумага офсетная. Усл. печ. л.11,4.
Уч.-изд. л. 12,5. Тираж 500 экз. (1-завод 100 экз.) Заказ № 191.
Редакционно-издательский центр ГУАП
190000, Санкт-Петербург, Б. Морская ул., 67
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
9 428 Кб
Теги
polakiva
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа