2.4 Построение контура регулирования скорости.

Составными частями контура регулирования скорости двигателя являются механическое звено объекта управления, оптимизированный токовый контур, регулятор скорости и отрицательная обратная связь по скорости (рисунок 2.4.).

Рисунок 2.4. – Структурная схема контура регулирования скорости

В зависимости от требований предъявляемых технологией к электроприводу механизмов, контур скорости выполняют однократно-интегрирующим (с П - регулятором) или двухкратно-интегрирующим (с ПИ-регулятором).

При приложении статического момента в САР с П – РС появляется статическая просадка скорости, определяемая соотношением:

.

что в процентном соотношении составляет 9% от номинальной скорости.

Для механизма качания кристаллизатора статическая ошибка не должна превышать 2%, следовательно необходимо применение ПИ – РС скорости.

Передаточная функция ПИ – РС определяется по формуле:

.

Для снижения перерегулирования в САР при управлении со стороны задания на входе ПИ – РС необходимо включать фильтр с передаточной функцией:

.

2.5 Задатчик интенсивности скорости

Для ограничения максимального значения ускорения привода, перед регулятором скорости устанавливается задатчик интенсивности скорости ЗИС.

Допустимый динамический ток составляет величину равную 1,5·I_н, тогда максимальное ускорение привода составит:

Постоянная времени задатчика интенсивности скорости найдётся по формуле:

где U₀= 10 В – напряжение ограничения ЗИС.

Структурная схема задатчика интенсивности скорости представлена на рисунке 2.5.

Рисунок 2.5 – Задатчик интенсивности скорости

3. Реализация сар

3.1 Принципиальная схема сар, общая характеристика основных элементов

В принципиальной электрической схеме применены операционные усилители типа К553УД2, резисторы общего назначения типа МЛТ, конденсаторы – электролитические типа К73 – 17 на 50 В.

Принципиальная электрическая схема САР представлена на рисунке 3.1.

3.2 Расчет контура регулирования тока

В курсовом проекте применен ПИ – РТ. Принципиальная электрическая схема регулятора тока представлена на рисунке 3.2.

Рисунок 3.2 – Принципиальная электрическая схема ПИ – РТ

Зададимся величиной емкости конденсатора С5=1 мкФ и исходя из передаточной функции регулятора тока определим значения сопротивлений.

Передаточная функция регулятора тока имеет вид:

,

Тогда значение сопротивления R1 можно определить как:

кОм,

R22=R23=R24=16 кОм.

Значение сопротивления R3 определится из выражения:

кОм.

На рисунке 3.2 представлена принципиальная электрическая схема задатчика интенсивности тока.

Рисунок 3.3 – Принципиальная электрическая схема задатчика интенсивности тока

Для обеспечения одинакового коэффициента передачи по входам ОУ DA2 иDA4 необходимо выполнить условие равенства величин сопротивлений входных резисторов и резистора в цепи обратной связи:R14=R16 иR20=R19. Зададимся величинами сопротивлений резисторовR14=R15=R20=R19=10 кОм

Для расчета сопротивления резистора R17 зададимся величиной емкости конденсатора С4=1 мкФ. Тогда сопротивлениеR17 будет определяться:

кОм.

С учетом возможности подстройки значения в пределах 20% от расчетного, принимается величина сопротивленияR17=31 кОм. Тип подстроечного переменного резистора СП5 – 2В, рассеиваемой мощностью 0,5 Вт, остальные резисторы типа МЛТ рассеиваемой мощностью 0,125 Вт допуском. Конденсатор С4 типа К73 -11 полиэтилентерефталатный низковольтный с допуском.