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

соответствующие заданным условиям: kФ*min = 1/1,5 = 0,67; I*уст =

0,5/0,67 = 0,75; М*max = 0,7 + 0,5 = 1,2; I*max = 1,2/0,67 = 1,8; М*min = 0,5 –

0,7 = -0,2; I*min = -0,2/0,67 = -0,3.

Перед началом работы на вход РЭ поступает задание номинальной ЭДС электродвигателя uзэн и выходное напряжение интегрального РЭ линейно увеличивается до величины, ограниченной блоком БО2 на уровне задания номинального магнитного потока uзп . Внутренний

контур регулирования магнитного потока стабилизирует номинальный магнитный поток. Разгон электропривода разрешается после того, как магнитный поток установится на уровне номинального.

Идеальные переходные процессы при работе по трапецеидальной тахограмме представлены на рис.7.15. Разгон электродвигателя осуществляется в первой зоне с номинальным магнитным потоком от ЗИ

с заданным динамическим моментом М*дин = 0,7 увеличением подводимого к электродвигателю напряжения; при этом на вход ДУ1 поступает постоянный по величине сигнал с выхода ФП uоп , соответствующий номинальному магнитному потоку. В момент времени t1 происходит наброс момента сопротивления на вал электродвигателя

М*с = 0,5, поэтому система регулирования увеличивает задание якорного тока, в результате чего устанавливается величина якорного тока, а, следовательно, и момента на уровне I*a = М* = 1,2. В момент времени

t2 скорость вращения и ЭДС электродвигателя достигают номинальных

значений. При этом на входе РЭ напряжение задания номинальной ЭДС и модуль напряжения обратной связи по ЭДС становятся равными, т.е. ошибка на входе РЭ становится равной нулю, что не ока зывает влияния на выходное напряжение РЭ. Поэтому электродвигатель продолжает разгон с тем же ускорением, в результате чего ЭДС электродвигателя становится больше номинального значения. В этом случае на входе РЭ появляется отрицательная ошибка, что приводит к снижению выходного напряжения РЭ, т.е. к снижению напряжения задания величины

магнитного потока электродвигателя uзп а, следовательно, и снижению самого магнитного потока. Снижение магнитного потока приводит к тому, что уменьшается величина напряжения обратной связи uоп на входе делительного устройства ДУ1 на выходе РС. Это вызывает

276

Происходит торможение электропривода с заданным ускорением. Как только скорость электродвигателя начала снижаться, ЭДС электродвигателя становится меньше номинальной, на входе РЭ

277

появилась положительная ошибка и выходное напряжение РЭ начало увеличиваться, что вызвало увеличение величины магнитного потока

электродвигателя. Увеличение величины uоп на входе ДУ1 приводит к снижению величины якорного тока. Снижение скорости вращения происходит за счет увеличения магнитного потока. В момент времени t5

выходное напряжение РЭ заходит в ограничение, следовательно, магнитный поток достигает номинального значения, после чего ЭДС электродвигателя начинает снижаться в соответствии с уменьшением скорости электродвигателя за счет уменьшения величины подводимого к электродвигателю напряжения.

В момент времени t6 происходит сброс момента нагрузки,

поэтому величина тока (момента) становится равной I*a = М*дин = -0,7,

что обеспечивает дальнейшее торможение с заданным ускорением до полной остановки электродвигателя.

На рис.7.16 показаны переходные процессы работы РЭ, смоделированные в программе MATLAB, при пуске электродвигателя до максимальной скорости.

Рис.7.16. Переходные процессы работы РЭ в двухзонной СУЭП

В начальный момент времени на вход РЭ скачком подается напряжение задания номинальной ЭДС uзэн = 9В. Выходное напряжение РЭ линейно возрастает до величины напряжения ограничения, формируя

278

задание номинального магнитного потока на входе РТВ uзтв = 10В. Затем начинается разгон электродвигателя и появляется напряжение обратной связи по ЭДС uоэ на входе РЭ. В т. а ошибка на входе РЭ становится

равной нулю uзэн − uоэ =0, а затем ошибка становится отрицательной, и

выходное напряжение РЭ uзтв начинает уменьшаться до тех пор, пока

ошибка на входе РЭ снова не станет равной нулю (т.е. когда электродвигатель достигнет максимальной скорости вращения).

На рис.7.17 показаны смоделированные переходные процессы пуска электропривода до максимальной скорости в двухзонной СУЭП на

холостом ходу (показаны напряжения: выходное РЭ uзтв , выходное РС uвыхрс , задания величины якорного тока uзт , обратной связи по току uот , скорости uос и ЭДС uоэ электродвигателя).

Рис.7.17. Пуск электропривода в двухзонной СУЭП до максимальной скорости

Перед началом работы формируется номинальный магнитный поток электродвигателя, когда регулятор ЭДС заходит в насыщение,

формируя задание номинального тока возбуждения uзтв = 10В. Пуск

электропривода начинается при номинальном магнитом потоке в момент времени t = 0,1 с. Разгон электропривода происходит при заданном ускорении, формируемом задатчиком интенсивности на входе РС. При достижении номинальной скорости вращения электродвигателя начинается ослабление магнитного потока, поскольку выходное

279

напряжение РЭ uзтв начинает уменьшаться. В результате действия делительного устройства на выходе РС напряжение задания величины якорного тока uзт (при постоянстве выходного напряжения РС) начинает увеличиваться пропорционально снижению величины магнитного потока. Увеличение uзт приводит к соответствующему увеличению

якорного тока, поэтому динамический момент электродвигателя остается неизменным, обеспечивая постоянство ускорения электропривода. После достижения заданной максимальной скорости вращения электродвигателя, выходное напряжения РС становится равным нулю, поэтому и ток якоря электродвигателя становится равным нулю. Электродвигатель вращается с максимальной скоростью в режиме идеального холостого хода. Во второй зоне регулирования РЭ стабилизирует ЭДС электродвигателя на уровне номинальной.

Существуют и другие способы построения систем двухзонного регулирования, рассмотренные в [12,13,14,15].

Контрольные вопросы:

1.Какие звенья входят в контур регулирования ЭДС электродвигателя?

2.Выведите передаточную функцию регулятора ЭДС.

3.Поясните функциональную схему регулятора ЭДС на рис.7.13.

4.С какой целью применяют схемы выделения модуля на рис.

7.13.

5.Почему на выходе регулятора ЭДС устанавливают делительное устройство?

6.Как выполняется разделение зон регулирования скорости в контуре регулирования ЭДС?

7.Поясните функциональную схему двухзонной СУЭП на рис.7.14, объясните назначение всех элементов схемы.

8.Поясните переходные процессы на рис.7.15 (объясните изменение переменных связав их с работой регуляторов СУЭП)

9.Почему выходное напряжение регулятора ЭДС начинает уменьшаться, обеспечивая ослабление магнитного потока?

10.Поясните переходные процессы на рис.7.17 (свяжите ответ с работой контурных регуляторов).

280