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

Рис.6.3. Схема модели СУЭП с датчиком ЭДС

На рис.6.4 представлены переходные процессы изменения во времени напряжений: задания ЭДС uзэ ; обратной связи по ЭДС uоэ ;

обратной связи по току uот ; ошибки регулирования на входе РЭ

∆uэ = uзэ − uоэ .

Рис.6.4. Пуск под отсечку с инерционным датчиком ЭДС

241

Анализ переходных процессов пуска под отсечку (скачкообразное задание напряжения uзэ = 10 В) СУЭП с инерционным датчиком ЭДС показывает, что значительная величина постоянной времени датчика ЭДС Tф = Ta = 0,11 с привела к тому, что значение коэффициента

передачи регулятора ЭДС является недостаточным для обеспечения необходимого быстродействия и жесткости механической характеристики. Переходные процессы оказываются затянутыми во времени, измерение ЭДС электродвигателя происходит со значительным запаздыванием. Следовательно, применение датчика ЭДС с постоянной

времени Tф = Ta = 0,11 с не обеспечивает удовлетворительных статических и динамических характеристик системы регулирования.

Для повышения быстродействия системы регулирования и повышения жесткости электромеханических характеристик необходимо применить датчик ЭДС с меньшей постоянной времени. Например, у датчика ЭДС, выполненного на базе наблюдающего устройства (приложение Г), величина постоянной времени ДЭ может быть

меньше Ta . Примем ДЭ на базе наблюдающего устройства с постоянной времени Tф = Ta /10 = 0,011с.

В этом случае коэффициент передачи регулятора ЭДС примет значение:

kрэ=(Тм*kот)/(2(2Тμ+Tф)*Rэ*kоэ)=(0,08*0,0208)/(2(2*0,01+0,011)*0,115

*0,0453) = 5,15; а статическая просадка скорости составит: Δωсз = Ic*Rэ*(4Tμ+2Tф)/Tм/с = 192*0,115(4*0,01+2*0,011)/0,08/3,5 = 4,89 с-1.

Переходные процессы пуска под отсечку СУЭП с датчиком ЭДС на базе наблюдающего устройства на холостом ходу и под нагрузкой показаны на рис.6.5.

242

а)

б)

Рис.6.5. Пуск под отсечку с датчиком ЭДС на базе наблюдающего устройства на холостом ходу (а) и под нагрузкой (б)

Сравнение переходных процессов на рис.6.4 и рис.6.5 показывает, что быстродействие СУЭП с датчиком ЭДС на базе наблюдающего устройства значительно возросло, переходные процессы соответствуют настройке на МО, статическая просадка скорости уменьшилась примерно в четыре раза.

243

Из выражений (6.5) – (6.9) видно, что при Tф → 0 свойства СУЭП

с обратной связью по ЭДС приближаются к свойствам СУЭП с обратной связью по скорости электродвигателя.

6.2. Настройка контура регулирования ЭДС в двукратно – интегрирующей системе регулирования

В тех случаях, когда статическая просадка скорости по условиям технологического процесса недопустима, в СУЭП с обратной связью по ЭДС, так же как и в СУЭП с обратной связью по скорости электродвигателя, применяют настройку на симметричный оптимум. При выводе передаточной функции регулятора ЭДС для настройки на СО необходимо учитывать постоянную времени фильтра ДЭ, как это выполнялось в 6.1.

На рис.6.6,а представлена исходная структурная схема СУЭП с датчиком ЭДС в цепи обратной связи. Как и в 6.1 можно перейти к структурной схеме, в которой постоянная времени ДЭ перенесена в замкнутый контур регулирования якорного тока (рис.6.6,б).

Передаточная функция разомкнутой системы регулирования WразЭ (p) для структурной схемы рис.6.6,б равна:

Передаточная функция разомкнутой СУЭП с обратной связью по ЭДС, настроенной на СО по аналогии с (5.38) может быть представлена в следующем виде:

времени контура тока в СУЭП с обратной связью по ЭДС.

Приравняв (6.10) и (6.11) можно определить передаточную функцию регулятора ЭДС при настройке на СО:

244

где Tрэ = 4Tµ/т / kрэ - постоянная времени интегрирования регулятора ЭДС.

Для компенсации действия форсирующего звена ( 4Tµ/тp +1) в

прямом канале регулирования на входе РЭ устанавливают дополнительный фильтр (рис.6.6,в) с передаточной функцией:

Так же как и в системе регулирования с обратной связью по скорости, для формирования требуемого ускорения электропривода на входе РЭ устанавливают задатчик интенсивности, постоянную интегрирования которого определяют на основании следующего выражения:

где U0 - напряжение ограничения релейного элемента ЗИ, В; ε = dω/ dt - требуемое ускорение электропривода, с-2;

с = kФн - постоянная электродвигателя, Вс.

Поскольку минимальная постоянная времени токового контура в

СУЭП с обратной связью по ЭДС T/т = 2T + Tф больше

µ µ

соответствующей постоянной времени в СУЭП с обратной связью по скорости Tµт = 2Tµ , то система регулирования с обратной связью по

ЭДС электродвигателя по быстродействию проигрывает системе регулирования с обратной связью по скорости вращения электродвигателя.

245