Тема 6.5. Настройка контура регулирования тока дпт без учета влияния эдс.

Правильная настройка регулятора тока РТ является необходимым условием получения нужного качества переходных процессов в замкнутых системах автоматического регулирования. Быстродействие контура регулирования тока (внутреннего контура) определяет предельно возможное быстродействие контура регулирования скорости (внешнего контура).

Рис. 8-76. Структура контура якорного тока:

R_э, Т_э — сопротивление и электромагнитная по­стоянная времени якорной цепи: K_B, К_T — коэф­фициенты усиления преобразователя и датчика тока; Тµ, — сумма малых постоянных времени то­кового контура.

В ходе наладочных работ для выбора нужного значения быстродействия контура регулирования тока необходимо рассчитать и выбрать значение сопротивления резисторов R2 и R_т и емкость конденсатора С_т. При этом в этой теме рассматривается методика выбора этих значений в предположений что ЭДС двигателя не оказывает существенного влияния на качество динамических процессов контура регулирования тока (обмотка возбуждения отключена).

Определение параметров контура регулирования тока проводится в следующей последовательности:

1. Задаются емкостью конденсатора С_т = 0,2 ÷ 1 мкФ.

2. Расчитывают сопротивление резистора R_т = , где Тэ- электромагнитная постоянная времени якорной цепи (принимается равной 1 ÷ 5 мсек или определяется экспериментально).

Рассчитанные значения С_т и R_т в цепи обратной связи регулятора тока РТ обеспечивают компенсацию электромагнитной постоянной времени якорной цепи.

3. Ориентировочно определяют сопротивление резистора R2: R2 = ,

где Т_µ - сумма малых постоянных времени контура регулирования тока (принимается равной

4 ÷10 мсек); К_в = – коэффициент усиления ТУВ; - напряжение управления, соответствующее значению ; К_т – коэффициент усиления (передачи) датчика тока; R_э – сопротивление якорной цепи двигателя.

Вычисленное значение сопротивления R2 обязательно должно быть проверено экспериментально, так как все составляющие, входящие в эту формулу, могут иметь значительную погрешность.

4. Собирают схему контура якорного тока (рис.8-76), отключая при этом цепь возбуждения двигателя и цепь обратной связи по скорости вращения двигателя.

5. На вход регулятора тока через резистор R подают такой входной сигнал U, чтобы по якорной цепи протекал начальный непрерывный ток для исключения влияния зоны нечувствительности на быстродействие контура РТ.

6. Затем входной сигнал увеличивают скачком, подавая через резистор R1 сигнал U_вх. При этом установившиеся значение якорного тока должно также увеличится.

По осциллографу, подключенному к выходу датчика тока ДТ, наблюдают график переходного процесса изменения тока якоря. Значение сопротивления резистора R2 считается правильно выбранным, если перерегулирование выходного значения тока находится на уровне 5 ÷ 8 % от установленного значения. Если перерегулирование окажется больше, то сопротивление R2 необходимо увеличить. Если перерегулирование имеет значение меньше 5 %, то значение сопротивления R2 необходимо уменьшить (см. рис.8-77, а).

Рис. 8-77. Переходный процесс (t) для выходной величины датчика тока:

а — оптимальная настройка; б — апериодическая настройка

7. Оптимальное быстродействие в контуре регулирования тока будет в том случае, если время нарастания выходной величины до первого установившегося значения примерно равняется 4,7Т_µ. По экспериментальным данным величина Т_µ обычно составляет 4 ÷10 мсек.

8. В том случае, если отношение < Т_э, то имеет место недокомпенсация электромагнитной постоянной времени Т_э и время нарастания якорного тока возрастает по сравнению со значением 4,7Т_µ. В том случае, когда динамические параметры якорной цепи неизвестны, целесообразно выбирать величину заведомо больше, чем Т_э. Незначительная перекомпенсация при этом не приведет к существенному искажению графика переходного процесса. Если перекомпенсация окажется существенной, то график переходного процесса оказывается искаженным и в этом случае необходимо уменьшить сопротивление резистора R_т.

9. После настройки и выбора элементов контура входной сигнал U_вх устанавливается таким, при котором ток якоря двигателя находится на уровне (0,3÷0,4)·Iн. Время нахождения двигателя под таким током должно быть минимальным, а обратная связь по скорости вращения двигателя обязательно должна быть отключена во избежание аварийного нарастании скорости вращения двигателя.

10. Иногда по условиям работы установки приходится уменьшать быстродействие контура тока. Для этого на входе контура устанавливается дополнительный фильтр (см. рис.8-76).