20) [3, стор. 34]
Визначимо механічну постійну часу, с:
. (2.21) [3, стор. 34]
Расчитаем коефіцієнти зворотних зв'язків за струмом та швидкості.
Зворотній зв'язок по струму містить шунт з коефіцієнтом передачі шунта kш=0,000375 Ом [3, стор. 34] і стандартну осередок датчика струму з коефіцієнтом:
. (2.22) [3, стор. 34]
Загальний передавальний коефіцієнт каналу зворотного зв'язку по струму складе, В/А:
. (2.23) [3, стор. 34]
У каналі зворотного зв'язку по швидкості використаний тахогенератор, передавальний коефіцієнт якого, В * с:
. (2.24) [3, стор. 34]
Зворотній зв'язок по швидкості повинна забезпечувати напругу зворотного зв'язку по швидкості 10 В при максимально можливій швидкості двигуна, виходячи з цих умов визначимо передавальний коефіцієнт датчика швидкості, В * с:
. (2.25) [3, стор. 34]
Після тахогенератора встановлюємо дільник напруги з передавальним коефіцієнтом:
. (2.26) [3, стор. 35]
Визначимо коефіцієнт передачі перетворювача:
. (2.27) [3, стор. 34]
Тиристорний перетворювач опишемо передавальної функцією:
. (2.28) [3, стор. 8]
Постійна часу перетворювача Tп=0,01 з [3, стор. 8].
3. Оптимізація контуру струму
Оскільки
нехтувати внутрішньої зворотним зв'язком по ЕРС двигуна не можна, тоді по [5, стор. 128-130] структурну схему (рис. 1) приведемо до вигляду (рис. 2).
Рис. 1 - Структурна схема електроприводу з внутрішньої зворотним зв'язком по ЕРС
Рис. 2 - Перетворена структурна схема електроприводу з внутрішньої зворотним зв'язком по ЕРС
Виходячи з цієї схеми і по [5, стор. 128-130], регулятор струму буде виглядати наступним чином:
, (3.1)
де
. (3.1) [5, стор. 128-130]
Даний регулятор струму можна реалізувати у вигляді такої схеми на рис. 3.
Рис. 3 - Реалізація регулятора струму за допомогою операційних підсилювачів і RC- елементах
Передавальну функцію регулятора можна розкласти на П, І, ПІД складові [6, стор. 141-142].
Расчитаем параметри П складової. Коефіцієнт посилення тут дорівнює:
. (3.2)
При R1=Rс=100 Ом:
. (3.3)
Расчитаем параметри І складової, якщо постійна часу інтегрування Ти=Тп=0,01 с.
При R2=1000 Ом
. (3.4)
ПІД-регулятор можна представити у вигляді паралельного з'єднання П, І, Д ланок.
. (3.5)
Расчитаем параметри П ланки.
Так як коефіцієнт посилення дорівнює 1, то R3=Rос2=1 Ом.
Расчитаем параметри І ланки. Постійна часу інтегрування Ти=Тм=0,021621169 с. При R4=10000 Ом
. (3.5)
Расчитаем параметри Д ланки. Постійна часу диференціювання Тд=Тя=0,03847с. При Rос3=10000 Ом
. (3.5)
Передавальна функція замкнутого оптимізованого контура струму:
. (3.6) [3, стор. 35]
4. Оптимізація контуру швидкості
Расчитаем статичну помилку за швидкістю для зщамкнутой системи з П-регулятором швидкості, рад/с:
. (4.1) [3, стор. 36]
У відносних одиницях,%:
. (4.2) [3, стор. 36]
Так як за завданням?=10% і, то використовуємо П-регулятор швидкості оптимізований за модульним оптимуму.
Передавальна функція П-регулятора:
. (4.3) [5, стор. 131]
П-регулятор реалізуємо на операційному підсилювачі і RC-елементах.
Рис. 4 - Реалізація регулятора швидкості за допомогою операційного підсилювача і RC- елементів
Расчитаем параметри П-регулятора. При Rзс=Rc2=10000 Ом
. (4.4) [3, стор. 36]
Тоді передавальна функція замкнутого оптимізованого контура швидкості:
(4.5) [3, стор. 36]
5. Статичні характеристики системи
Статізм на природній характеристиці ел.двігателя, рад/с:
. (5.1) [3, стор. 36]
Статізм на характеристиці розімкнутої системи, рад/с:
. (5.2) [3, стор. 37]
Статізм на характерістікезамкнутой системи, рад/с:
. (5.3) [3, стор. 37]
Швидкість ідеального холостого ходу, рад/с:
. (5.3)
На малюнку 5 предста...
