9.1.1 Расчёт параметров контуров регулирования момента

Так как момент АД нелинейно зависит от доступного для измерения тока статора, реализовать обратную связь по моменту с помощью отрицательной обратной связи по току, как в электроприводе постоянного тока, здесь не удается.

Поэтому откажемся от автоматического регулирования момента по отклонению и используем компенсационный способ управления с помощью положительной обратной связи по скорости. Как показано на рисунке 3.4(б), для измерения скорости АД на его валу установлен датчик скорости ДС.

Коэффициенты передачи ПЧ по скорости, углу и амплитуде тока равны

; (32)

; (33)

. (34)

Взяв за максимальное значение входного напряжения преобразователя по каналам частоты, фазы и амплитуды тока U _{УЧ max} = U _{УФ max} = U _{УТ max} = 10 (В), можно определить необходимые коэффициенты передачи по частоте, фазе и амплитуде тока ПЧ.

;

;

В еличина I_1max(2) берется из зависимостей рисунка 3.6 для момента M>M_стоп.

Рисунок 6. Контур регулирования момента.

Рисунок 7. Зависимости M=f(ω), I_1max(2), I_1max(3)=f(ω), I₁=f(ω).

Полагая, что коэффициент передачи датчика скорости равен коэффициенту положительной обратной связи по скорости:

(35)

Требуемая величина коэффициента усиления регулятора момента РМ:

(36)

Жесткость механической характеристики при ₂ = const:

(37)

Величина K_м определяется из выражения:

(38)

Найдем стопорный момент:

M_СТОП=(F·ρ+J ) ; (39)

Модуль приведения к валу двигателя:

(м); (40)

Момент инерции груза:

J_M=(m+m_п) ²=(40+100)(0,005093)²=0,00363(кгм²); (41)

Суммарный момент инерции:

J=J_Д+J_M=0,00097+0,00363=0,0046(кгм²); (42)

^-2); (43)

M_CТОП=(200*0,005093+0,0046*196,35)*1,2=2,306(Н*м);

Приняв M_стоп = 2,306 Нм, получим величину U_зм:

(44)

.

Нелинейный элемент НЭ1 формирует сигнал задания U_ут в зависимости от S_a:

(45)

В канале формирования фазы включен НЭ2, формирующий U_уф в функции S_a:

(46)

Значение скольжения, соответствующее M_СТОП

(47)

Расчеты сведены в таблицу 4, а зависимости U_УТ , U_УФ , рассчитанные с помощью соотношений (45; 46), приведены на рисунке 8.

Таблица 4

Sa	M	UЗМ	UУТ	UУФ
	Нм	В	В	В
0	0	0	4,342	0
0,025	1,289	0,252	4,663	5,227
0,05	2,578	0,503	9,307	7,221
0,075	3,868	0,755	13,97	8,082
0,1	5,157	1,006	18,614	8,541
0,125	6,446	1,258	23,277	8,826
0,15	7,735	1,51	27,939	9,019

Рисунок 8. Зависимости Uут=f(Sa), Uзм=f(Sa), Uуф=f(Sa), М=f(Sa).

Максимальное значение f_1max (_{о эл.max}) определяется полкой регулятора момента РМ

, (48)

(B).

Механические характеристики, рассчитываются по соотношению:

M=U_зм K_м (49)

Механические характеристики приведены на рисунке 9.