Курсовая работа: Система автоматического регулирования напряжения сварочной дуги
U з [B] – сигнал задания;
U с [B] – напряжение сети трансформатора (питание дуги);
– угловая скорость вращения генератора;
U в [B] – напряжение приложенное к обмотке возбуждения двигателя;
Х [м] – параметр, характеризующий положение ручки потенциометра Rp1.
В минимальном варианте сигнальный граф математической модели САР содержит только одну внутреннюю вершину, соответствующую управляемой переменной (напряжению дуги). Однако, обычно разработка математической модели САУ начинается с построения наиболее подробного сигнального графа, множество внутренних вершин которого включает в себя как можно больше промежуточных переменных. Затем производится исключение мнимых внутренних вершин с помощью специальных правил преобразования сигнальных графов.
Внутренние вершины сигнального графа представляют собой следующие сигналы:
U1- напряжение возникающее при перемещении ручки потенциометра Rр1.
I1- ток возникающий в обмотке возбуждения генератора (1), зависящий от значения величины напряжения U1.
Ф1- магнитный поток возникающий в обмотке возбуждения генератора (1), пропорционально току I1.
Ф*- суммарный магнитный поток, зависящий от значений магнитных потоков Ф1 и Ф2.
UR- напряжение вырабатываемое генератором.
Iдв- ток протикающий через обмотку якоря двигателя, пропорционально напряжению вырабатываемого на генераторе.
М – вращяющий момент двигателя, созданный взаимодействием Iдв и Фв.
Мс - момент сопротивления нагрузки на валу двигателя.
Ев- противо –ЭДС якоря возникающая в результате пересечения витков обмотки якоря при его вращении с магнитным потоком обусловленным обмоткой возбуждения двигателя.
Фв- магнитный поток создаваемый Iв, проходящим через обмотку возбуждения двигателя.
Iв- ток в обмотке возбуждения двигателя, вызываемый Uв
дв- угловая скорость ротора двигателя, зависящая от М дв.
Vn – скорость подачи электрода, зависящая от угловой скорости якоря двигателя и передаточного отношения редуктора.
L – зазор между подложкой и электродом.
Vс – скорость сгорания подложки.
Iд. - ток сварочной дуги.
Rд. – сопрротивление сварочной дуги.
I2 – ток, возникающий в обмотке возбуждения генератора (2), зависящий от величины напряжения Uдм.
Ф2 – магнитный поток, возникающий в обмотке возбуждения генератора (2), пропорциональный току I.
Uдм. – постоянное напряжение дуги на выходе выпрямительного моста.
Пояснение связей вершин в сигнальном графе (Рисунок 3) со ссылкой на соответствующие законы физики, электротехники и так далее будет дано в следующем пункте при непосредственных уравнений для данной САР.
4. Система дифференциальных уравнений
Структура системы дифференциальных уравнений САР полностью определяется ее сигнальным графом. Под структурой системы дифференциальных уравнений будем понимать, во-первых, множество функций времени, задаваемых извне, во-вторых, множество искомых функций времени, относительно которых составляется система дифференциальных уравнений и, в-третьих, список дифференциальных уравнений с указанием для каждого уравнения, какие функции времени являются для него заданными, а какая функция – искомой.