2.2 Расчёт регулятора скорости

В контур регулирования скорости входит: объект управления, состоящий из оптимизированного контура тока и механической части электропривода; датчик скорости; регулятор скорости.

Таким образом на рисунке 2.4 представлена структурная схема регулятора скорости.

Рисунок 2.4 – Структурная схема регулятора скорости

Согласно заданию, требуется обеспечить статическую ошибку регулирования в пределах 5%. Применение пропорционального регулятора скорости обеспечивает статизм:

(2.9)

Следовательно, статизм находится в пределах 5%, что возможно применение П-регулятора.

Передаточная функция регулятора скорости при оптимизации контура на модульный оптимум будет иметь вид:

(2.10)

Статический коэффициент усиления регулятора скорости:

(2.11)

где К_ОС - коэффициент обратной связи по скорости;

Т_ОС = 4Т = 0,02 с – постоянная времени интегрирования контура скорости;

- коэффициент передачи цепи обратной связи по скорости с учётом что:

- максимальный сигнал задания на скорость ;

- .

На рисунке 2.5 представлена функциональная схема регулятора скорости.

Р

ная схема регулятора скорости

исунок 2.5 – Функциональная схема регулятора скорости

На рисунке 2.6 представлена структурная схема регулятора скорости.

Рисунок 2.6 – Структурная схема регулятора скорости

В качестве датчика скорости выбираем тахогенератор типа ТП 214:

n_H = 1000 об/мин;

U_H = 200 B;

К_ТГ = 1,91 Вс.

Рассчитываем элементы функциональной схемы регулятора скорости по следующим соотношениям:

(2.13)

Задание на скорость подаем с задатчика интенсивности скорости.

Поэтому задаемся . В качестве выбираем резистор типа МЛТ-0,125 сопротивлением 50 кОм.

Рассчитаем :

(2.14)

Выбираем резистор типа МЛТ-0.125 0.65 MОм.

Рассчитаем :

(2.15)

Выбираем резистор типа МЛТ-0.125 0,5 MОм.

Выбираем стабилитрон VD типа КС 210Б:

напряжение стабилизации – 10 В;

разброс напряжения стабилизации - 0.7 В.

2.3 Расчет регулятора положения

На рисунке 2.7 представлена структурная схема контура положения.

Рисунок 2.7 – Структурная схема контура положения

Передаточная функция регулятора будет иметь вид:

(2.16)

Коэффициент передачи регулятора положения:

(2.17)

где:

(2.18)

(2.19)

Коэффициент обратной связи:

(2.20)

где S_КР = 200 мм – критическое перемещение.

На рисунке 2.8 представлена функциональная схема регулятора положения.

Рисунок 2.8 – Функциональная схема регулятора положения

Принимаем резистор R_ЗП сопротивлением 50 кОм.

(2.21)

Выбираем резистор R_ЗП марки МЛТ – 0.125, сопротивлением 50 кОм.

Выбираем резистор R_ОСП марки МЛТ – 0.125, сопротивлением 100 кОм.

2.4 Расчет задатчика интенсивности скорости

Для разгона и торможения двигателя с динамическим током, меньшим уставки токоограничения (I_МАКС=2,5 I_Н) применяем задатчик интенсивности, преобразующий ступенчатый сигнал задания скорости в линейно изменяющийся во времени. Установившееся значение напряжения выхода задатчика интенсивности, которое подаётся на вход регулятора скорости, равно входному сигналу. То есть задатчик интенсивности скорости необходим для ограничения тока двигателя в переходных процессах.

Структурная схема задатчика интенсивности скорости приведена на рисунке 2.8.

Рисунок 2.8 – Структурная схема задатчика интенсивности скорости

Считаем, что электропривод разгоняется до номинальной скорости, то есть , тогда время разгона:

(2.22)

Коэффициент передачи ЗИС:

(2.23)

На рисунке 2.9 представлена функциональная схема задатчика интенсивности скорости.

Р исунок 2.9 – Функциональная схема задатчика интенсивности скорости

Принимаем конденсатор емкостью 2 мкФ.

Принимаем:

R₁₁ = R₁₂ = 20 кОм;

R₃₁ = R₃₂ = 10 кОм.

(2.24)

Выбираем резисторы R₁₁ и R₁₂ марки МЛТ–0.125, сопротивлением 20 кОм.

Выбираем резисторы R₃₁ и R₃₂ марки МЛТ–0.125, сопротивлением 10 кОм.

Выбираем резистор R₂₁ марки МЛТ–0.125, сопротивлением 21 кОм.

Выбираем конденсатор С_ООС марки МБМ, емкостью 2мкФ.

Выбираем стабилитрон VD типа КС210Б:

- напряжение стабилизации - 10 В.