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

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

В структурной схеме на рис.6.1 можно выделить две регулируемые координаты: ток якоря Ia и ЭДС электродвигателя Ea . Следовательно,

СУЭП должна содержать два контура регулирования: внутренний контур регулирования якорного тока и внешний контур регулирования ЭДС электродвигателя.

Настройка контура регулирования якорного тока рассмотрена ранее в главе 5, поэтому рассмотрим лишь настройку контура регулирования ЭДС электродвигателя.

6.1. Настройка контура регулирования ЭДС в однократно – интегрирующей системе регулирования

Исходная структурная схема контура регулирования ЭДС электродвигателя приведена на рис.6.2,а. Поскольку передаточная

функция объекта регулирования в контуре регулирования ЭДС Wор2 ,

подлежащая компенсации настройкой регулятора ЭДС (РЭ), является инерционным звеном, то РЭ должен быть пропорциональным с

коэффициентом передачи kрэ . Необходимо определить передаточную

функцию РЭ с учетом постоянной времени Tф датчика ЭДС в цепи

обратной связи по ЭДС электродвигателя. Для этого на вход РЭ включается фильтр с постоянной времени, такой же что и у датчика ЭДС (структурная схема на рис.6.2,б). Это позволит перенести постоянную

времени Tф во внутренний контур регулирования якорного тока

(рис.6.2.,в). Тогда знаменатель передаточной функции замкнутого токового контура можно представить в следующем виде:

Q	замт		(p) = (T p +1)(2T p +1) ≈ (2T				+ T )p +1 = T/		p +1 (6.2)
	замт			ф	µ	µ	ф	µт
где		T/		= 2T	+ T - эквивалентная		(некомпенсируемая) постоянная
			µт	µ	ф

времени контура тока с учетом постоянной времени ДЭ.

Для второго контура регулирования передаточная функция разомкнутого контура регулирования (с учетом постоянной времени ДЭ), настроенного на МО, на основании таблицы 1 будет равна:

W	(p) = u	оэ (p)		=		1			.	(6.3)
					2T/	p(T		p +1)
разэ	u	зэ	(p)				/
					µт	µт
	236

Тогда для определения коэффициента передачи РЭ необходимо приравнять передаточную функцию (6.3) и передаточную функцию разомкнутого контура регулирования ЭДС (структурная схема рис.6.2,в):

= k

1/ kот

Rэ

оэ

(6.4)

2T/

p(T

p +1)

рэ T/

p +

1 T p

µт

Из равенства (6.4) определяется величина коэффициента передачи регулятора ЭДС:

рэ

Tм

kот

Tм

kот

(6.5)

2T/

оэ

2(2T +T ) R

оэ

µт

ф э

Уравнение электромеханической (механической) характеристики СУЭП с обратной связью по ЭДС можно выв ести так же, как и в СУЭП с обратной связью по скорости (см. главу 5), которое примет следующий вид:

ω =

зэ

− I

2Tµ/т

зэ

− ∆ω

раз

2(2Tµ + Tф )

kоэс

Tм

kоэс

(6.6)

= ω0з − ∆ωсз

где ω

uзэ

скорость идеального

холостого хода

СУЭП

0з

kоэс

обратной связью по ЭДС, с-1;

∆ω

= I

Rэ

статическая

просадка

скорости

раз

с с

с2

разомкнутой системе регулирования, с-1;

∆ωсз

2(2Tµ + Tф )

- статическая просадка скорости в

= ∆ωраз

Tм

замкнутой системе регулирования с П – РЭ и ПИ - РТ, с-1.

237

Вид электромеханических (механических) характеристик в системе регулирования с обратной связью по ЭДС электродвигателя с учетом ограничения выходного напряжения РЭ (напряжения задания величины якорного тока) показан на рис.5.27.

uзэ

РЭ

ЗКТ

Iа

Iс

Wрэ (p)

1 kот

Rэ

Тмр

uоэ

2Тµр +1

Wор2

ДЭ

kоэ

Тфр +1

а)

uз

РЭ

ЗКТ

Iа

Iс

зэ

1 kот

Rэ

kрэ

Тфр +1

uоэ

Тµтр +1

Тмр

Tµт

= 2Tµ

ДЭ

kоэ

б)

Тфр +1

uзэ

∆uэ

РЭ

ЗКТ

Iа

Iс

1 kот

kрэ

uоэ

Тµ/ тр +1

Тмр

= 2T +T

µт

ДЭ

kоэ

в)

Рис.6.2. Исходная (а) и преобразованные (б,в) структурные схемы СУЭП с обратной связью по ЭДС

238

Статическую просадку по скорости в СУЭП с обратной связью по ЭДС можно представить в следующем виде:

∆ω	= ∆ω	2(2Tµ + Tф )	= ∆ω	раз	(	4Tµ	+	2Tф	) , (6.7)
		T
сз	раз					T		T
		м				м		м

откуда видно, что просадка по скорости в данной системе регулирования больше, чем в СУЭП с обратной связью по скорости на

величину, определяемую отношением	2Tф T . Следовательно,
	м

жесткость механических характеристик в системе регулирования с обратной связью по ЭДС меньше, чем жесткость характеристик в системе с обратной связью по скорости.

Теоретический анализ СУЭП с обратной связью по ЭДС проводят по структурной схеме, приведенной на рис.6.2,в, поэтому передаточная функция замкнутого контура регулирования ЭДС соответствует оптимальной передаточной функции второго порядка:

Wзэ (p) =

e(p)

1/ kоэ

зэ

(p)

2(2T

+ T

)2 p2 + 2(2T

+ T

)p +1

(6.8)

1/ kоэ

2T/ 2p2

+ 2T/

p +1

µт

где Tµ/т = 2Tµ + Tф - эквивалентная (минимальная некомпенсируемая)

постоянная времени замкнутого контура регулирования тока в СУЭП с обратной связью по ЭДС электродвигателя.

Передаточная функция разомкнутого контура и частота среза контура регулирования ЭДС примут вид:

239

(p) = uоэ (p)

2Т/

p(T/

p +1)

разэ

зэ

(p)

µт

(6.9)

ω =

2(2T + T )

сэ

µт

Как видно из (6.7) – (6.9) статические и динамические характеристики СУЭП с обратной связью по ЭДС электродвигателя

определяются постоянной времени Tµ/т = 2Tµ + Tф , т.е. зависят от

величины постоянной времени фильтра датчика ЭДС. Поэтому для получения требуемых статических и динамических свойств системы регулирования с обратной связью по ЭДС электродвигателя при реализации СУЭП необходимо определиться со структурой датчика ЭДС (приложение Г). От этого будет зависеть постоянная времени фильтра датчика ЭДС, например, при реализации инерционного ДЭ постоянная

фильтра будет равна постоянной времени якоря двигателя ( Tф = Ta ), а

при реализации быстродействующего ДЭ постоянная времени фильтра будет определяться фильтром выходного ОУ в пределах 2 … 5 мс.

Пример 17. Для параметров СУЭП, рассмотренных в примерах 5,

9, 11 (kп = 25; Тμ = 0,01с; Rэ = 0,115Ом; Тэ = 0,05с; с=кФн=3,5 Вс; Тм = 0,08с; kот= 0,0208 В/А; kос = 0,1587 Вс; Ra = 0,054 Ом; ωн =59,1с-1),

рассчитать параметры регулятора ЭДС и оценить динамические свойства контура регулирования.

Примем для обеспечения обратной связи инерционный датчик ЭДС, для которого определим постоянную времени фильтра.

	Рассчитаем		индуктивность	якоря	электродвигателя: La	=
(0,6U	н)/(pпIн	ωн) = (0,6220)/(2192*59,1) =			0,0058 Гн. Тогда постоянная
времени ДЭ		будет	равна: Tф = Ta	= La/Ra = 0,0058/0,054 = 0,11		с.

Коэффициент обратной связи по ЭДС определяется в соответствии с

(6.1): kоэ = kос/с	= 0,1587/3,5 = 0,0453.
По (6.5)	рассчитаем коэффициент передачи регулятора	ЭДС:
kрэ=(Тмkот)/(2(2Тμ+Tф)Rэ*kоэ)		=

(0,08*0,0208)/(2(2*0,01+0,11)*0,115*0,0453) = 1,23, при этом статическая просадка скорости (6.7) будет равна: Δωсз = Ic*Rэ*(4Tμ+2Tф)/Tм/с =

192*0,115(4*0,01+2*0,11)/0,08/3,5 = 20,5 с-1.

Схема модели СУЭП с инерционным датчиком ЭДС показана на рис.6.3, а результаты моделирования пуска под отсечку – на рис.6.4.

240

Смотрите также:


«ДОХОДЫ, РАСХОДЫ И ПРИБЫЛЬ КОММЕРЧЕСКОГО БАНКА.»
«ДОХОДЫ, РАСХОДЫ И ПРИБЫЛЬ КОММЕРЧЕСКОГО БАНКА.»
Значение, сущность и содержание социально — педагогической деятельности в организации для детей-сирот и детей, оставшихся без попечения родителей
Проактивные методы PR-деятельности российских авиационных компаний «Россия», «Азимут»
__RGR2
__RGR2
_10_Эмиль Золя для эл версии
_11_А. Франс для эл версии
_3 тема - Диффузия