4.6 Определение коэффициентов передачи и постоянных времени силовых элементов

Найдем коэффициент передачи двигателя постоянного тока по выражению, представленному ниже:

Коэффициент передачи тиристорного преобразователя находится по выражению, представленному ниже:

На основании каталожных статических характеристик системы управления и силовой части тиристорного преобразователя.

Найдем электромеханическую постоянную времени привода по выражению, представленному ниже:

где:

Найдем электромагнитную постоянную величину цепи ТП-Д по выражению, представленному ниже:

Эквивалентную постоянную времени тиристорного преобразователя как непрерывного устройства Найдем по выражению:

Где: - это есть постоянная времени фильтра на входе СИФУ

- это есть средне статическое запаздывание

Тогда:

5 Выбор структуры системы управления эп постоянного тока и расчет статических режимов их работы

5.1 Выбор структуры системы автоматического управления (сау) и её элементов

Автоматическое управление электроприводами осуществляется без непосредственного участия человека. Автоматизированный электропривод представляет собой систему автоматического управления большей или меньшей сложности.

Автоматическое управление электроприводами сводится к выполнению САУ без непосредственного участия оператора заданного объекту управления режима работы в статических и динамических условиях в соответствии с требованиями производственного процесса. В настоящее время автоматическое управление есть преобладающий способ управления промышленными электроприводами.

Развитие систем ЭП промышленных агрегатов характеризуется широким внедрением ТП и унифицированных систем подчиненного регулирования. В качестве элементной базы этих систем служит серия унифицированных блоков УБСР-АИ.

5.2 Построение функциональной схемы сау

Функциональная система САУ позволяет определить главные функциональные связи между звеньями системы и существенные характеристики самих звеньев.

На основании проведенного анализа и задания на проектирование составляем схему САУ (рисунок 5.2).

На рисунке 5.2 введем следующие обозначения:

ЗУ – это есть задающее устройство скорости ЭП;

РС – это есть регулятор скорости;

РЯ – это есть регулятор тока;

ДС – это есть датчик скорости;

ДЯ – это есть датчик тока;

ТП – это есть тиристроный преобразователь;

Д – это есть двигатель;

И_у – это есть напряжение управления;

И_ос; И_от – это есть напряжения обратных связей по скорости и току, САР содержит 2 контура регулирования скорости и тока (РС; РТ).

Рисунок 5.2 - Схема

Контур тока есть внутренний. Выходное напряжение РТ И_ря подается на систему управления ТП, которая питает якорную цепь двигателя. На входе регулятора скорости напряжения И_ос обратной связи по скорости двигателя снимается с тахогенератора ВR и сравнивается с управляющим напряжением И_у. Напряжение обратной связи по току якоря И_от, которое получается с помощью датчика тока, в свою очередь сравнивается с выходным напряжением регулятора скорости И_рс, которое являюется я задающим для подчиненного контура тока. Выходное значение сигнала регулятора скорости ограничено блоком БО. Назначение скоростного контура состоит в отработке с наименьшей погрешностью управляющих воздействий и стабилизации скорости электродвигателя при изменении момента сопротивления. Для ограничения максимального значения тока якоря выходное напряжение РС ограничено с помощью блока ограничения БО.

Задачи токового контура:

1. жесткое ограничение максимального значения тока якоря двигателя в пусковых и переходных режимах, что особенно важно в тиристорных ЭП;

2. компенсация электромагнитной постоянной времени Т_я цепи ТП-Д;

3. компенсация возмущающих воздействий в виде изменения напряжения сети переменного тока, от которой питается ТП.