:
.
одномасової розрахункова схема представлена ​​на малюнку 11
В
Малюнок 11 - одномасової розрахункова схема
При регулюванні залежність моменту допустимого по нагріванню двигуна від швидкості повинна повторювати залежність моменту статичного від швидкості.
Для керування приводом будемо використовувати двоконтурну систему автоматичного регулювання з вольт/частотним керуванням з послідовною корекцією ланок, з внутрішнім контуром регулювання моменту і зовнішнім контуром регулювання швидкості.
При вольт/частотному управлінні організується два канали управління: канал управління частотою живлення і канал управління напругою. Стабілізація швидкості здійснюється шляхом регулювання напруги у функції частоти і у функції навантаження.
Розглянемо канал регулювання частоти.
Разлажівая рівняння динамічної механічної характеристики в ряд і лінеарізуя отримані рівняння в околиці точки М = 0, s = 0, отримаємо лінеаризовану модель асинхронного двигуна, справедливу для. p> Внаслідок того, що в асинхронному електроприводі складно вимірювати момент двигуна, замість регулювання моменту по відхиленню застосовують регулювання за збуренням. Т.к. возмущающим впливом для контуру регулювання моменту є швидкість, то будемо вводити позитивну зворотний зв'язок за швидкістю, з коефіцієнтом передачі.
Регулювати швидкість двигуна будемо по відхиленню, вводячи негативний зворотний зв'язок по швидкості.
Структурна схема каналу регулювання частоти представлена на малюнку 12.
В
Рисунок 12 - Структурна схема каналу регулювання частоти
Розглянемо контур регулювання моменту.
Для статичного режиму:
(43)
Нульова помилка буде забезпечена, якщо:
В
. (44)
Максимальне значення моменту двигуна:
. (45)
При вольт/частотному управлінні з:
(46) (47)
Електромагнітна постійна часу:
(48)
Жорсткість механічної характеристики:
(49)
Коефіцієнт передачі перетворювача за частотою визначається ставленням максимального сигналу на виході перетворювача до максимального сигналом на виході регулятора моменти:
. (50)
Максимальне значення моменту обмеження одно критичного моменту природної характеристики двигуна:
(51)
З рівняння (45) знаходимо До рм :
(52)
Регулятор моменту представляється у вигляді П - регулятора.
Граничне значення коефіцієнта посилення зворотного зв'язку, забезпечує регулювання моменту з нульовою помилкою:
(53)
Для розрахунку контуру швидкості представимо контур моменту у вигляді ланки:
В
(54)
Позначивши, одержимо передавальну функцію оптимізованого контуру регулювання моменти:
(55)
де
Структурна схема контуру регулювання швидкості представлена на малюнку 13
В
Малюнок 13 - Структурна схема контуру регулювання швидкості
Коефіцієнт передачі датчика негативного зворотного зв'язку по швидкості розраховується як відношення максимальної швидкості на відповідне напруга завдання:
(56)
Малої некомпенсовані постійної часу контура регулювання швидкості є електромагнітна постійна двигуна, тобто приймаємо.
Великий компенсується постійної часу контура регулювання швидкості є механічна постійна двигуна.
Для отримання нульової помилки в статиці і форсування перехідних процесів в динаміці регулятор швидкості повинен бути ПІ - регулятор.
Набудуємо регулятор швидкості на симетричний оптимум.
Бажана передавальна функція контуру швидкості налаштованого на симетричний оптимум:
. (57)
Передавальна функція об'єкта регулювання:
(58)
Розділивши бажану передавальну функцію контуру швидкості, на передавальну функція об'єкта регулювання отримаємо передавальну функцію регулятора швидкості:
(59)
де,
; (60)
;
.
Для того щоб прибрати перерегулювання, за завданням необхідно на вході контуру швидкості поставити фільтр з постійною часу і наступної передавальної функцією:
(61)
Розрахунок перехідних процесів виробляються в пакеті Matlab.
У моделі будемо використовувати одномасову консервативну розрахункову схему приводу.
Модель приводу представлена ​​на малюнку 14.
В
Малюнок 14 - Модель приводу
Графіки перехідних процесів - моменту електромагнітного двигуна і швидкості першої маси, наведені до валу двигуна - представлені на малюнках 15, 16.
В
Малюнок 15 - Графік перехідного процесу швидкості першої маси
В
Малюнок 16 - Графік ...
