яно з одноконтурної системою регулювання на структурній схемі рис. 4.3 є додаткові позначення: - сигнал (напруга) завдання струму, В;- Коефіцієнт зворотного зв'язку по струму, В / А;- Сигнал (напруга) зворотного зв'язку по струму, В;- Передавальна функція регулятора струму;- Коефіцієнт пропорційності між електромагнітним моментом двигуна і струмом статора, Нм / А.
Коефіцієнт зворотного зв'язку по струму розраховується з умови забезпечення пускового струму, рівного дворазової величиною номінального струму статора. Можна перейти до коефіцієнта зворотного зв'язку по моменту. У цьому випадку. Тоді
, В / А чи, (4.20)
де В-напруга зворотного зв'язку по струму або моменту, приймається дещо менше 10 В для запасу на перерегулирование струму або моменту в динамічних процесах.
Коефіцієнт пропорційності між електромагнітним моментом двигуна і струмом статора при роботі на робочій частині механічної характеристики асинхронного двигуна можна визначити за наближеною формулою
, Нм / А, (4.21)
де - Номінальний момент двигуна, Нм.
Для визначення передавальної функції регуляторів швидкості та струму використовується настройка за модульним оптимуму. Синтез двоконтурною системи підпорядкованого регулювання починається з внутрішнього контуру регулювання струму. Бажана передавальна функція при налаштуванні за модульним оптимуму для розімкнутого контуру струму має вигляд (4.14). Об'єкт управління складається з двох послідовно з'єднаних ланок (рис. 4.3): перетворювача частоти - і електромагнітного ланки двигуна -. Контур струму утворений регулятором струму, частотним перетворювачем, ланкою пропорційності між електромагнітним моментом і струмом статора і замикається зворотним зв'язком по струму з коефіцієнтом передачі.
В разі не врахування впливу ЕРС двигуна () передавальна функція розімкнутого контуру струму запишеться у вигляді
. (4.22)
Приймаємо величину рівної некомпенсовані постійної часу, прирівнюємо вираз (4.22) бажаної передавальної функції (4.14) розімкнутого контуру струму (моменту) і визначаємо з отриманої рівності передавальну функцію регулятора струму (моменту)
або. (4.23)
Таким чином, контур струму (моменту) оптимізується пропорційно-інтегральним регулятором (ПІ-регулятором). Сучасні перетворювачі частоти оснащуються пропорційно-інтегрально-диференціальним регулятором (PID controller). Для обчислення його параметрів використовується вираз (4.23):
або; (4.24)
або, с - 1; (4.25)
. (4.26)
Оптимізація зовнішнього контуру швидкості виробляється за таких умов:
. Швидкодія зовнішнього контуру швидкості зменшується в два рази по відношенню до швидкодії внутрішнього контуру. Тому бажана передатна функція зовнішнього контуру (4.14) перетвориться до виду
. (4.27)
. Оптимізований внутрішній контур струму (моменту) апроксимується інерційним ланкою з постійною часу і має вигляд
або. (4.28)
Розімкнутий контур швидкості на рис. 4.3 включає в себе регулятор швидкості, оптимізований внутрішній контур струму (моменту), інтегруюча ланка швидкості об'єкта управління і зворотний зв'язок по швидкості. Передавальна функція розімкнутого контуру швидкості записується у вигляді
або
(4.29)
Приймаємо ...
