3.2 Выбор генератора

Генератор постоянного тока выбираем по мощности и току якоря из условий:

;

Таблица 3.1 - Параметры выбранного генератора

Параметры	Обозначение	Значение
Тип генератора	П81
Номинальная мощность, кВт		27
Номинальная частота вращения, об/мин.		1450
Номинальное напряжение, В		220
Номинальный ток, А		122,727273
Коэффициент передачи		0,52
Число пар полюсов		2
К.П.Д., %		86
Индуктивность обмотки возбуждения, Гн		21,5
Сопротивление обмотки возбуждения при 20°С, Ом		61,8
Сопротивление компенсационной обмотки при 20°С, Ом		0
Сопротивление основной обмотки якоря при 20°С, Ом		0,09
Сопротивление дополнительных обмоток якоря при 20°С, Ом		0,0311

Аналогично для сопротивлений обмотки генератора во всех дальнейших расчетах будут использованы значения сопротивлений, приведенных к рабочей температуре 75°С.

3. Расчет параметров структурной схемы сау

Суммарное сопротивление якорной цепи, Ом

R_Я∑ = R_Д∑ + R_Г∑ (1.1)

R_Я∑= R_Д∑ + R_{Г∑ ,} = 0,62952+ 0,154696= 0,784216 Ом

где R_{Д∑ ,} R_{Г∑ ,} - суммарные сопротивления якорных цепей двигателя и генератора, вычисляемые по формулам:

R_Д∑ = R_ЯД + R_ДП + R_КО (1.2)

R_Г∑ = R_ЯГ + R_ДП + R_КО (1.3)

R_Д∑= R_ЯД + R_ДП + R_КО = 0,62952 + 0 = 0,62952 Ом

R_Г∑= R_ЯГ + R_ДП + R_КО = 0,1098 + 0,037942+ 0,006954 = 0,154696 Ом

Суммарная индуктивность цепи:

L_Я∑ = L_ЯД + L_{ЯГ ,} (1.4)

L_Я∑ = L_ЯД + L_{Я Г} = 0,00195883+ 0,000910712 = 0,0156998 Гн

где L_ЯД + L_ЯГ - индуктивность якоря двигателя и генератора, вычисляемые по формулам:

L_ЯД = (1.5)

L_ЯГ = (1.6)

L_ЯД= = 0,4 ∙ 220 / 2 ∙ 78,54 · 42 = 0,013338711 Гн

L_ЯГ= = 0,4 ∙ 220 / 2 ∙ 151,84∙122,727273 = 0,00236111 Гн

Здесь - угловые частоты вращения двигателя и генератора ( )

Электромагнитная постоянная времени якорной цепи:

Т_Я = L_Я∑ / R_Я∑ (1.7)

Т_Я = L_Я∑ / R_Я∑ = 0,015699816/0,784216 = 0,020019 с

Конструктивные постоянные двигателя (в системе СИ):

k_М = k_Е = (1.8)

k_М = k_Е = =(220-42 ∙ 0,62952) / 78,54 = 2,464487

Электромеханическая постоянная времени двигателя:

Т_М = R_Я∑∙ / k_М ∙k_Е (1.9)

Т_М = 0,0784216 ∙ 2,1 / 2,464487∙2,464487= 0,271145 с

rде = ∙ = 1,5 ∙ = 1,5 ∙ 1,4 = 2,1 кг∙м -суммарный момент инерции двигателя и приводного механизма (при расчете принято = 1,5 ∙ )

Постоянная времени обмотки возбуждения генератора:

Т_ВГ = L_ВГ / R_ВГ (1.10)

Т_ВГ = L_ВГ / R_ВГ =21,5 / 75,396 = 0,285161 с

Коэффициент передачи обмотки возбуждения генератора:

(1.11)

0,52 ∙ 75,396 = 39,20592 В/А

Угловая частота холостого хода двигателя:

(1.12)

= 226,497232/ 0,52= 91,904429 1/c

где ЭДС генератора Е_Г = U_ДН + I_ДН R_Г = 220 + 42 ∙ 0,154696 = 226,497232 В

Статическая ошибка (статизм) объекта управления:

(1.13)

= (91,904429 - 78,54) / 78,54= 0,170164521

Коэффициент передачи двигателя по управлению:

(1.14)

=1 / 2,464487 = 0,405764

Коэффициент передачи двигателя по возмущению:

(1.15)

0,784216/ 2,464487 ∙ 2,464487 = 0,129117