анні системи, визначає швидкодію контуру регулювання струму і всієї системи в цілому.
Керуючим впливом на об'єкт управління (силову частину електропривода) є напруга управління Uy. Напруга управ-ління подається на вхід системи імпульсно-фазового управління тиристорного перетворювача, яка регулює кут управління, тобто фазу подачі керуючих імпульсів на тиристори.
Нелінійні елементи НЕ1 і НЕ2 призначені для обмеження координат системи. Елемент НЕ1 обмежує вихідний сигнал регулятора струму, а отже, напруга управління перетворювача і його вихідну ЕРС. Елемент НЕ2 обмежує вихідний сигнал регулятора швидкості, тим самим обмежується сигнал завдання струму і сам струм якоря. br/>
Розрахунок регулюючої частини контуру струму якоря.
В
Розрахунок параметрів математичної моделі контуру струму якоря.
Розглянемо структуру і виконаємо розрахунок параметрів моделі контуру струму, використовуючи систему відносних одиниць. Структурна схема контуру струму представлена ​​на рис.10. У контурі струму знаходяться ланки регулятора струму (РТ), фільтра (Ф), тиристорного перетворювача (ТП) і головного ланцюга (ГЦ). На структурній схемі фільтр показаний всередині контуру, що еквівалентно наявності фільтра в ланцюзі завдання і зворотного зв'язку (див. рис.9). Зворотний зв'язок по струму при розгляді відносних величин приймається одиничною. На процеси в контурі струму впливає ЕРС якоря двигуна, яку можна вважати возмущающим впливом. За відсутності ЕРС якоря (якір нерухомий) у контурі струму можна розглядати одна ланка об'єкта управління з передавальної функцією:
В
некомпенсируемое постійну часу ТОј рекомендується вжити в межах 0,004-0,01 с. ТОј = 0,007 с. <В
Рис.10 . Структурна схема контуру регулювання струму якоря. br/>
При синтезі регулятора струму вплив ЕРС якоря не враховується. Передавальна функція регулятора струму знаходиться за умовою настройки контуру на модульний оптимум:
В
Отримуємо передавальну функцію ПІ-регулятора. Параметри регулято-ра струму знаходяться по такими формулами:
В В
Контур регулювання струму при налаштуванні на модульний оптимум опии-Сива передавальної функцією фільтра Баттерворта 2-го порядку:
В
Вплив ЕРС якоря призводить до появи статичної помилки по струму, що погіршує якість системи. Для компенсації даного впливу вводиться позитивний зворотний зв'язок по ЕРС якоря. Структурна схема контуру струму з компенсацією ЕРС представлена ​​на рис. 11. При винесенні фільтра з контуру він повинен опинитися в ланцюга завдання на струм (Ф1), в ланцюзі зворотного зв'язку по струму (Ф2) і в колі зворотного зв'язку по ЕРС, де його зручно об'єднати з датчиком ЕРС. Таким чином, датчик ЕРС має невелику інерційність, що є необхідним, тому що безінерційний датчик ЕРС реалізувати неможливо.
В
Ріс.11.Структурная схема контуру струму з компенсацією ЕРС.
Компенсуючий сигнал Uк подається на вхід регулятора струму, а не не-посередньо в точку дії ЕРС якоря (між ланками ТП і ГЦ). Тому вплив ланок регулятора струму і перетворювача на проходження компенсуючого сигналу необхідно усунути. Це досягається за рахунок включення в ланцюг зворотного зв'язку по ЕРС ланки компенсації. Передавальна функція ланки компенсації визначається за формулою
В
Таким чином, ланка компенсації є реальним дифференцирующим ланкою. Параметри ланки компенсації знаходяться за такими формулами:
В В
У результаті компенсації ЕРС статична помилка по струму усувається.
ЕРС якоря двигуна недоступна для прямого вимірювання. Непрямий датчик ЕРС якоря використовує сигнали струму і напруги якоря. Зв'язок між струмом, напругою і ЕРС якоря випливає з рівняння електричної рівноваги для якірного ланцюга. У області зображень по Лапласа це рівняння має вигляд:
В
Реалізувати датчик ЕРС в повній відповідності з даними рівнянням неможливо, тому що потрібно ідеальне форсує ланка. Тому внесемо в датчик інерційне ланка з постійної часу ТОј. В результаті рівняння датчика ЕРС приймає вигляд:
В
Даному рівнянню відповідає структурна схема датчика ЕРС структурна схема датчика ЕРС, показана на ріс12. Також показано ланка компенсації. br/>В
Рис. 12. Структурна схема датчика ЕРС і ланки компенсації. p> Конструктивний розрахунок датчика ЕРС і ланки компенсації.
У аналогових системах автоматичного управління електроприводами реалізація регуляторів і інших перетворювачів сигналів здійснюється на базі операційних підсилювачів.
Принципова схема датчика ЕРС і ланки компенсації показана на рис. 13. Фільтр в каналі напруги реалізується на елементах R12, R13, С6. Форсує ланка в каналі струму реалізується на елементах R10, R11, С5. Операційний підсилювач DA3 призначено підсумовування сигналів в датчику ЕРС, що здійснюється шляхом підсумовування струмів I1 і I2. Ланка компенсації вико...
