Материал: fomin-n-v-sistemy-upravlenija-elekt-437151079-unlocked

характеристики и уменьшению падения напряжения в ТП (характеристики 2 на рис. 3.8). При настройке системы регулирования изменяемыми параметрами могут быть коэффициенты передачи (усиления) регулятора и обратной связи по напряжению. Увеличение

либо kр либо kон ведет к дальнейшему уменьшению ∆ωзам и ∆Uпзам .

При kр*kон→∞ ∆ωзам → IcRa / c , а ∆Uпзам → 0, откуда видно, что предельная внешняя характеристика ТП будет абсолютно жесткой и ей соответствует естественная электромеханическая характеристика электропривода (характеристики 3 на рис.3.8). Таким образом, диапазон электромеханических характеристик в системе с отрицательной обратной связью по напряжению лежит в пределах от разомкнутой до

естественной.

Рис. 3.8. Внешние и электромеханические характеристики в системе регулирования с отрицательной обратной связью по напряжению

Из теории автоматического регулирования известно, что система регулирования будет астатической, если в канале регулирования имеется интегральная составляющая. Следовательно, применение пропорционально – интегрального (ПИ) регулятора позволит получить жесткость естественной электромеханической характеристики при реальных значениях kр и kон.

Несколько преобразовав выражение (3.8) легко получить следующее равенство:

86

на основании которого можно настроить систему регулирования для получения заданной жесткости характеристики, т.е. заданного

отношения ∆ωзам / ∆ωраз , для которого при заданном значении kон

можно рассчитать требуемое значение kр либо при заданном значении kр рассчитать требуемое значение kон.

Пример 2. Для системы регулирования с параметрами Кп = 50, Кон

= 0.016, Ra = 0.0695 Ом, Rэ = 0.133 Ом, Δωзам/Δωраз = 0.72, определить величину коэффициента усиления регулятора Кр.

На основании (3.10) составляем равенство: 0.72(1 + КрКпКон) = 1 +

КрКпКонRa/Rэ, откуда получаем (0.72 - Ra/Rэ) КрКпКон = 1 - 0.72, тогда коэффициент усиления регулятора будет равен: Кр= (1 – 0.72)/ КпКон(0.72

- Ra/Rэ) = 0.28/(50*0.016(0.72 – 0.0695/0.133)) = 0.28/(50*0.016*(0.72- 0.52) = 0.28/0.16 = 1.75.

3.3. СУЭП с отрицательной обратной связью по скорости вращения электродвигателя

Принципиальная электрическая схема СУЭП с отрицательной обратной связью по скорости вращения электродвигателя показана на рис. 3.9.

Рис.3.9. Принципиальная электрическая схема СУЭП с отрицательной обратной связью по скорости вращения двигателя

Для реализации обратной связи по скорости вращения двигателя применяют тахогенератор ТГ, сочлененный с валом двигателя, делитель напряжения R1, R2, и датчик напряжения ДН. Датчик напряжения служит для гальванической развязки силовой цепи ТГ и цепей управления, а также для повышения помехозащищенности системы

87

kос

Рис.3.11. Вырожденная структурная схема СУЭП с отрицательной обратной связью по скорости вращения двигателя

Из структурной схемы рис.3.11 видно, что задающим (управляющим) воздействием является напряжение задания на входе регулятора Uз, возмущающим воздействием – статический ток (момент) двигателя (нагрузка на валу).

Для определения коэффициента передачи по управляющему воздействию принимаем возмущающее воздействие равным нулю (Iс =0), тогда получается структурная схема системы регулирования по управляющему воздействию (рис. 3.12).

Uос

kос

Рис.3.12. Вырожденная структурная схема СУЭП по управляющему воздействию

Коэффициент передачи по управляющему воздействию на основании схемы рис. 3.12 равен:

где Kразс - коэффициент разомкнутой системы управления с обратной связью по скорости.

89

Из (3.11) получается выражение для скорости идеального холостого хода в замкнутой СУЭП:

Для определения коэффициента передачи по возмущающему воздействию воспользуемся вырожденной структурной схемой системы регулирования, представленной на рис. 3.13. После преобразования данной структурной схемы получается выражение для коэффициента передачи по возмущающему воздействию:

Рис.3.13. Вырожденная структурная схема СУЭП по возмущающему воздействию

из которого можно получить уравнение для статической просадки скорости в замкнутой системе регулирования с отрицательной обратной связью по скорости:

90