2. Построение системы автоматического регулирования

2.1 Построение контура регулирования тока якоря

При расчете параметров контура тока при работе в зоне непрерывного тока делаются следующие допущения:

1) пренебрегают внутренней обратной связью по ЭДС двигателя;

2) параметры якорной цепи остаются стабильными.

Структурная схема объекта регулирования тока приведена на рисунке 2.1.

Рисунок 2.1 – Структурная схема контура регулирования тока

Общая формула оптимального регулятора i– го контура имеет вид:

где i– номер контура регулирования;

- передаточная функция объекта регулированияi- го контура регулирования;

K_оi,K_oi–1– коэффициенты обратных связейi- го иi– 1- го контура регулирования соответственно.

Передаточная функция регулятора тока имеет вид:

;

где - постоянная интегрирования регулятора тока;

Т_µ– некомпенсируемая постоянная времени (тиристорного преобразователя), в расчётах обычно принимают (410)мс. Принимается 6 мс;

Передаточная функция замкнутого контура регулирования якорного тока имеет вид:

.

2.2 Анализ влияния внутренней обратной связи по эдс двигателя. Компенсация влияния эдс.

При построении контура регулирования тока внутренняя обратная связь по ЭДС не учитывается, однако в реальной системе регулирования она снижает интенсивность разгона и торможения. Уменьшает якорный ток ниже уровня токоограничения в пускотормозных режимах и увеличивает его в стопорных режимах, когда момент сопротивления значительно превышает допустимый для механизма, а также снижает коэффициент усиления контура тока. Все это отрицательно сказывается на производительности и надежности электропривода.

Относительная ошибка регулирования по току при скачке задания составляет:

.

Следовательно необходимо применение дополнительной положительной обратной связи компенсирующую влияние обратной связи по ЭДС двигателя.

Структурная схема контура тока с учетом ЭДС двигателя представлена на рисунке 2.2.

Рисунок 2.2 – Контур тока с учетом ЭДС двигателя.

Коэффициент Обратной связи по ЭДС двигателя (датчика ЭДС) определяется по формуле:

.

2.3. Оценка величины производной якорного тока. Задатчик интенсивности тока.

Одним из факторов, ограничивающих быстродействие САР электропривода, является предельно допустимая скорость нарастания якорного тока. Это ограничение обусловлено ухудшением коммутации машины при повышении производной тока, а также особенностями механической части оборудования из – за возможной необходимости ограничения скорости нарастания момента (тока), т.е. ограничения рывка.

Максимальное значение производной тока определяется по следующей формуле:

,.

Допустимое значение темпа нарастания якорного тока 50-110 , следовательно необходимо применение задатчика интенсивности тока. На рисунке 2.3 показана структурная схема задатчика интенсивности тока, постоянная времени интегратора которого определяется выражением:

, с.

где - напряжение ограничения релейного элемента (В).

Рисунок 2.3 Структурная схема задатчика интенсивности тока.