Система автоматического регулирования напряжения сварочной дуги

Курсовой проект - Компьютеры, программирование

Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование

Скачать Бесплатно!
Для того чтобы скачать эту работу.
1. Пожалуйста введите слова с картинки:

2. И нажмите на эту кнопку.
закрыть



мер,

 

 

Если же описываемая связь не является мгновенной, то уравнение будет дифференциальным, т. е. связывающим не только мгновенные значения сигналов, но и мгновенные значения их производных в каждый момент времени t:

 

 

Составить уравнение данной связи - это значит полностью определить вид функции f(…) либо f1(…) и f2(…), если уравнение дифференциальное. В исходной системе уравнений эти функции могут быть заданы любым способом: выражены в виде формул через элементарные функции или заданы в виде графиков. При этом преимущество следует отдавать аналитическому представлению функций, входящих в уравнения.

Таким образом, для САР напряжения сварочной дуги, сигнальный граф которой приведен на Рисунке 3, система дифференциальных уравнений имеет вид (для простоты записи аргумент t переменных величин будем опускать):

1) Напряжение U1 пропорционально произведению задающего напряжения Uз и перемещения ручки потенциометра:

 

 

гдеК1 коэффициент пропорциональности.

 

 

2) Ток I1 в обмотке возбуждения генератора определяется величиной напряжения U1. В силу того, что обмотка возбуждения обладает значительной индуктивностью, эта связь имеет инерционный характер и описывается дифференциальным уравнением

 

 

гдеК2 индуктивность обмотки возбуждения;

К3 ее активное сопротивление.

 

,

 

3) Поток возбуждения генератора Ф1 зависит только от мгновенного значения тока возбуждения I1. Эта связь трудно выражается аналитически. Представим ее кривой намагничивания стали в статоре генератора:

 

 

4) Суммарный магнитный поток Ф, зависит от значений магнитных потоков Ф1 и Ф2 :

 

Ф= Ф1 + Ф2

 

5) Напряжение Uя, возникающее на щетках якоря генератора, зависит как от магнитного потока возбуждения генератора Ф, так и от скорости принудительного вращения якоря г. Согласно известным законам физики напряжение Uя пропорционально каждой из переменных Ф и г., т.е. пропорционально их произведению:

 

 

гдеК4 - электрическая постоянная якоря генератора.

6) Ток Iдв, протекающий по обмотке якоря двигателя, определяется разностью напряжения на щетках якоря Uя и противо-ЭДС Е, вырабатываемой вращающимся якорем.

Эта связь является инерционной в силу того, что якорь имеет значительную индуктивность, и описывается дифференциальным уравнением

 

 

гдеК5 - индуктивность обмотки якоря, К6 - ее активное сопротивление.

 

,

 

7) Вращающийся момент на валу двигателя Мдв определяется мгновенными значениями тока Iдв, протекающего по виткам якорной обмотки, и магнитного потока, возбуждения Фв, пересекающего витки якоря. Величина момента Мдв пропорциональна каждой из переменных Iдв и Фв:

 

 

гдеК7 - моментная постоянная якоря двигателя.

 

 

8) Угловое ускорение вала двигателя есть производная от угловой скорости его вращения дв. В свою очередь, угловое ускорение вала согласно закону Ньютона пропорционально действующему на него суммарному вращающему моменту, который равен разности вращающего момента Мдв и момента сопротивления нагрузки Мс, приведенного к валу двигателя:

 

 

гдеК8 - суммарный момент инерции якоря, редуктора и нагрузки, приведенный к валу двигателя.

 

 

9) Якорь двигателя, вращающийся со скоростью дв в магнитном потоке возбуждения Фв, фактически представляет собой генератор, вырабатывающий противо-ЭДС Е. Поэтому вид уравнения, связывающего Е с дв и Фв, такой же как и в п.5:

 

 

гдеК9 - электрическая постоянная.

 

 

10) Связь потока возбуждения двигателя Фв с током возбуждения Iв выразим аналогично п. 3 в виде кривой намагничивания стали в статоре двигателя:

 

11) Уравнение связи тока возбуждения двигателя Iв с напряжением возбуждения Uв аналогично уравнению в п.2 для тока возбуждения генератора:

 

 

гдеК10 и К11 - соответственно индуктивность и активное сопротивление обмотки возбуждения двигателя.

 

,

 

12) Скорость подачи электрода Vп пропорциональна скорости двигателя дв

 

 

где К12- коэффициент передачи редуктора.

 

 

13) Зависимость сопротивления сварочной дуги Rд и тока сварочной дуги Iд от напряжения трансформатора Uт

 

 

где К13, К14- коэффициенты пропорциональности

 

 

14) Скорость сжигания подложки Vс пропорциональна току сварочной дуги Iд

 

 

где К15- коэффициент пропорциональности

 

 

15) Величина зазора между электродом и подложкой L пропорциональна суммарной скорости, которая равна сумме скорости подачи электрода Vп и скорости сгорания подложки Vс

 

 

где К16- коэффициент пропорциональности

 

 

16) Сопротивление сварочной дуги Rд пропорционально зазору между электродом и подложкой L

 

 

где К17- коэффициент пропорциональности

 

 

17) Напряжение сварочной дуги Uд зависит от тока сварочной дуги Iд, а также от сопротивления сварочной дуги Rд . Напряжение сварочной дуги Uд пропорционально каждой из переменных Iд и Rд ,т.е. пропорционально их произведению:

 

 

где К18- коэффициент пропорциональности

 

 

18) Напряжение снимаемое с диагонал

s