6.4 Структурная схема электродвигателя.
7. Передаточная функция тиристорного преобразователя.
Передаточная функция тиристорного моста вместе с системой импульсно-фазового управления СИФУ, как правило, апроксимируется апериодическим звеном первого порядка с постоянной времени Ттп, в пределах от 0,006 до 0,01с, что обусловлено дискретностью подачи отпирающих импульсов и особенностью работы управляемого тиристорного выпрямителя (тиристорного преобразователя)
,
где
-
выходное напряжение тиристорного
преобразователя;
- напряжение,
подаваемое на вход СИФУ тиристорного
преобразователя;
- коэффициент
передачи тиристорного преобразователя,
который не является постоянной величиной
и изменяется в зависимости от величины
управляющего напряжения.
Определяем коэффициент передачи по регулировочной характеристике тиристорного преобразователя.
;
Примем
для проверки на устойчивость, а
- на точность.
8. Передаточные функции датчиков обратной связи.
8.1 Передаточная функция датчика скорости.
В качестве датчика скорости используем тахогенератор, который можно представить в виде безынерционного линейного элемента. Тогда передаточная функция датчика скорости:
- номинальное
напряжение тахогенератора;
- номинальная
скорость вращения тахогенератора;
;
- номинальная
частота оборотов тахогенератора.
Следовательно, передаточная функция датчика скорости примет вид
Напряжение, подаваемое на сумматор и равное 5В, снимаем с одного сопротивлений, стоящего в цепи тахогенератора и являющегося согласующим устройством датчика скорости.
Рис. 2
8.2 Передаточная функция датчика тока.
В качестве датчика
тока выбираем шунтовое сопротивление
со стандартным падением напряжения на
нем
.
При этом передаточную функцию датчика
тока можно представить в виде:
;
Двигатели допускают
перегрузку по току до
в течение10с
при номинальном возбуждении. Следовательно,
передаточная функция примет вид
.
Сигнал с датчика тока необходимо подать на сумматор, выполненный на операционном усилителе. На вход усилителя нужно подавать напряжение не более 5В. Тогда передаточная функция согласующего устройства примет вид:
.
9. Определение параметров корректирующих устройств.
Отличительная особенность многоконтурной структуры системы управления электроприводом с последовательной коррекцией состоит в том, что корректирующие активные элементы – регуляторы включаются каскадно, причем количество последовательно вводимых регуляторов соответствует количеству контуров регулируемых переменных электропривода. В нашем случае два контура регулирования: внешний контур – контур скорости двигателя, и внутренний контур – контур тока двигателя.
На вход каждого из регуляторов подаются сигналы заданного и действительного значений регулируемой координаты данного контура, причем предыдущий по ходу управляющих воздействий регулятор скорости вырабатывает сигнал задания для последующего регулятора тока.
9.1 Расчет регулятора тока.
Рассмотрим контур тока отдельно.
Рис. 3
Для данной структурной схемы передаточная функция нескорректированной разомкнутой системы равна
В контур тока подбираем корректирующее устройство для уменьшения статической ошибки регулирования, т.е. для компенсации перепадов напряжения. Затем повысим точность системы с помощью усилителя, сохранив при этом систему устойчивой.
Рис. 4
Строим ЛАХ и ЛФХ, и по ним определяем, какое корректирующее устройство необходимо поставить в схему для регулирования тока.
П
олучаем
Корректирующим устройством является ПИ – регулятор.
Рис. 5
Примем С=10мкФ .
Выберем сопротивления
по ряду Е24:
,
Передаточная функция разомкнутой скорректированной системы:
Определим передаточную функцию замкнутой скорректированной системы
,
где
;
.
Следовательно, передаточная функция замкнутой скорректированной системы примет вид
