3. Функциональные схемы систем автоматического регулирования электропривода

На рис. 3.1-3.4 [9] показаны функциональные схемы однозонных систем электропривода с обратной связью по скорости и ЭДС и со стабилизацией тока возбуждения двигателя. Представленные функциональные схемы построены по принципу подчиненного регулирования координат.

Внутренний контур системы регулирования –контур тока якоря включает в себя регулятор тока и объект регулирования, в который входят: тиристорный преобразователь, якорная цепь двигателя; датчик тока.

Контур регулирования скорости электродвигателя включает в себя регулятор скорости РС и объект регулирования, в который входят оптимизированный токовый контур, механическая часть электропривода и датчик скорости. При отсутствии высоких требований к точности поддержания скорости применяется обратная связь по ЭДС. Измерение ЭДС производится суммированием сигнала, пропорционального напряжению двигателя, с сигналом, пропорциональным току якоря двигателя.

Система регулирования скорости с регулированием возбуждения двигателя или система двухзонного регулирования (рис. 3.2 [9]) применяется для электроприводов, управление скоростью вращения которых производится как изменением напряжения на якоре, так и изменением магнитного потока двигателя. Регулирование скорости двигателя выше номинальной достиггается ослаблением магнитного потока при неизменной ЭДС. Автоматическое разделение двух указанных зон регулирования выполняется в функции ЭДС двигателя. Контур регулирования ЭДС включает в себя: регулятор ЭДС и объект регулирования, состоящий из оптимизированного контура регулирования тока возбуждения, апериодического звена цепи возбуждения и датчика ЭДС двигателя. При двухзонном регулировании скорости двигателя необходимо переменное токоограничение, так как перегрузочная способность двигателя снимается при ослаблении магнитного потока. Для этого в

Рисунок 3.1 Функциональная схема САР скорости (напряжения,ЭДС) со стабилизацией тока возбуждения

Рисунок 3.2 Функциональная схема САР скорости с регулированием тока возбуждения двигателя

Рисунок 3.3 Функциональная схема САР скорости с регулированием возбуждения двигателя и линеаризацией контура скорости

Рисунок 3.4 Функциональная схема регулирования положения с внутренним контуром регулирования скорости (напряжение,ЭДС) двигателя со стабилизацией тока возбуждения

цепи обратной связи РС включается регулируемый источник опрного напряжения (регулятор мощности РМ). При изменение скорости от нуля до номинальной выходное напряжение регулятора мощности остается неизменным и равным напряжению стабилизации и соответствующим максимальному допустимому току Увеличение скорости выше номинальной приводит к выходу регулятора мощности из зоны ограничения и снижению его выходного напряжения до величины, определяющей уставку токоограничения при ослабленном потоке. При выходное напряжение РМ соответствует максимально допустимому току двигателя при ослабленном потоке. В тех случаях, когда диапозон регулирования скорости ослаблением потока достаточно велик и требуется сохранить неизменным динамические и статические характеристики системы в зоне с ослабленным потоком, необходимо корректировать параметры системы регулирования скорости и ЭДС в функции возбуждения или скорости двигателя . Подстройка контура регулирования скорости и ЭДС в функции скорости осуществляется введением в контуры множительного и делительного утсройства соответсвенно (рис 3.3 [9]), на входы которых подаются в качестве сомножителей напряжение выхода регулятора скорости к ЭДС и напряжение, которое остается постоянным в первой зоне и возрастает пропорционально скорости во второй зоне. Величина потока возбуждения измеряется с помощью датчика тока возбуждения и функционального преобразователя ПФ.

Система регулирования положения с внутренним регулированием скорости двигателя со стабилизацией тока возбуждения (рис. 3.4 [9]) содержит регулятор положения и объект регулирования, состоящий из оптимизированного контура скорости, механической части привода и датчика положения. Регулятор положения совмещает функции ограничения уровня задания скорости и и нелинейного преобразования сигнала рассогласования по положению для оптимальной отработки различных по величине перемещений. Выходной сигнал РП через квадратичный преобразователь ПК блока поступает на вход задатчика интенсивности ЗИ.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Данные электродвигателей постоянного тока Таблица 1

Тип двигателя	Номинальные величины			Максимальная частота вращения при ослаблении поля		Допустимые перегрузки в долях		Маховой момент	Число полюсов	Данные обмоток
	мощность	напряжение	ток	Частота вращения		При	При			якоря			Сопротивление добавочных полюсов при 20	Сопротивление последовательной обмотки	главных полюсов
										Число витков	Сопротивление при 20С	Число параллельных ветвей			Число витков на полюс	Сопротивление	Напряжение возбуждения
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18
									2p			2a
	кВт	В	А	Об/мин							Ом		Ом	Ом		Ом	В
П81	32	220	170	1500	2250	2	2	2.8	4	162	0.063	2	0.024	0.004	1500	123	220
П111	55	220	287	600	1800	2	2	20.4	4	123	0.024	2	0.011	0.002	850	27.9	220
П111	75	220	388	750	1700	2	2	20.4	4	105	0.017	2	0.007	0.001	850	27.9	220
П112	180	440	455	1500	2000	2	2	23	4	184	0.015	4	0.006	0.001	1310	82	440
П112	125	440	310	1050	1500	2	2	23	4	123	0.027	2	0.012	0.002	1310	82	440
П131-4к	55	220	289	300	1500	2.5	1.6	64	4	189	0.042	2	0.007	0.018	779	17.3	220
П132-4к	75	220	385	300	1500	2.5	1.6	73	4	135	0.025	2	0.004	0.011	639	12.0	220
П142-9к	200	220	1000	500	1200	2.5	2.0	195	4	148	0.006	4	0.001	0.004	660	12.3	220
П143-9к	200	220	1000	400	1200	2.5	2.0	225	4	148	0.007	4	0.001	0.004	650	15.6	220
П132-4к	125	440	310	500	1500	2.5	1.6	73	4	189	0.045	2	0.008	0.019	760	18.3	220
П142-4к	125	440	318	300	1500	2.5	1.6	150	4	231	0.060	2	0.009	0.027	641	13.5	220
2ПФ-	15	220	76.2	1500	3500	3	3	0.80	4	198	0.084	2	0.056	-	952	49.2	220
-180М	26	220	129	3150	3500	3	3	0.80	4	99	0.022	2	0.015	-	952	49.2	220
	15	440	38.1	1500	3500	3	3	0.80	4	396	0.338	2	0.221	-	952	49.2	220
	26	440	64.2	3150	3500	3	3	0.80	4	198	0.084	2	0.056	-	952	49.2	220
2ПФ-	14	220	74.3	1010	330	3	3	0.92	4	231	0.136	2	0.084	-	850	46.7	220
-180	25	220	125	2110	3500	3	3	0.92	4	132	0.042	2	0.030	-	1160	86	220
	10	440	27.6	720	1850	3	3	0.92	4	627	0.990	2	0.644	-	850	46.7	220
	18.5	440	46.5	1490	3500	3	3	0.92	4	330	0.26	2	0.183	-	850	46.7	220

Примечание: буква «к» означает, что двигатель компенсированный

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Технические данные тиристорных агрегатов Таблица 2

Номинальное выпрямленное напряжение	Номинальный выпрямленный ток	Трансформатор тиристорного агрегата					Токоограничивающие реакторы			Сглаживающий дроссель
		Тип	Напряжение сетевой обмотки	Фазное напряжение вентильной обмотки	Напряжение КЗ	Потери КЗ	Тип	Напряжение КЗ	Потери КЗ		Тип	Индуктивность	Потери в меди при номинальном выпрямленном токе
В	А		кВ	В	%	Вт		%	Вт			мГн	Вт
230	100	ТСП-25/0.7	0.38	115	5.3	1300					-
	200	ТСП-63/0.7	0.38	115	5.3	1900					ФРОС-65/0.5	1.5	500
	320	ТСП-100/0.7	0.38	115	5.3	220					ФРОС-65/0.5	1.0	500
	500	ТСЗП-200/0.7	0.38	117	5.2	2960					ФРОС-125/0.5	0.75	960
	1000	ТНП-400/10Т	6;10	115	9	5600					ФРОС-250/0.5	0.35	1500
460	50	-					РСТ	5.3	277		-
	100	-						5.3	414		-
	200	-						5.3	1039		ФРОС-65/0.5	1.5	500
	320	-						5.3	2505		ФРОС-250/0.5	4.2	1200
	500	ТНП-400/10Т	6;10	230	9	5600					ФРОС-500/0.5	3.25	1200