3 Визначення параметрів об’єкта регулювання

3.1 Розрахунок параметрів якірного кола

Активний опір якірного кола:

R_я =β_т(R_{я 15}+ R_дп+ R_ком)=1.24·(0.00762+0.00164+0.00451)= 0,0171 Ом. (3.1)

де R_{я 15} – опір обмотки якоря при 15⁰С;

R_дп – опір додаткових полюсів при 15⁰С;

R_ком – опір компенсаційної обмотки при 15⁰С;

β_т=1.24 – коефіцієнт, враховує зміну опору під впливом температури.

Активний опір фази трансформатору:

(3.2)

Фіктивний опір, визваний комутацією тиристорів:

(3.3)

Активний опір шин та вимірювальних шунтів:

R_ш=0.1·R_Я=0.1·0,0171=0.00171 Ом. (3.4)

Повний активний опір якірного кола:

R_ЯΣ= R_Я+ R_ТР+ R_Ф+ R_Ш=0.0171+0.00234+0.00953+0.00171 =0.031 Ом. (3.5)

Номінальна швидкість двигуна:

(3.6)

Індуктивний опір якірного кола двигуна:

(3.7)

де К=0.2 – коефіцієнт для компенсованих машини.

(3.8)

де m – пульсність перетворювача;

f – частота живильної мережі.

Мінімальна швидкість двигуна:

(3.9)

Стала двигуна:

(3.10)

Максимальний кут регулювання:

(3.11)

Повна необхідна індуктивність якірного кола:

(3.12)

Індуктивність згладжуючого дроселя:

L_ДР=L_{Σ необ} – L_Я=3.5·10^-4–11,310^-4= –0.00075 Гн. (3.13)

Оскільки L_ДР<0, тому необхідність встановлення дроселя відсутня.

Повна індуктивність якірного кола:

L_Я= L_ЯД+ L_ТР=1,1·10^–3+3·10^–5=1,13 мГн. (3.14)

Стала часу якірного кола:

(3.15)

Момент інерції:

(3.16)

Електромеханічна стала часу електроприводу:

(3.17)

2. Розрахунок параметрів кола збудження

Опір кола збудження:

(3.18)

Номінальний магнітний поток:

Ф_Н=0.25 Вб.

Індуктивність обмотки збудження:

(3.19)

де w_з – кількість витків обмотки;

2∙р=14 – число полюсів;

ΔФ=ΔФ_Н=0.25 Вб – номінальний магнітний поток, який визначаться за кривою намагнічування машини з довідника [1];

ΔI_з=І_зн=179 А – номінальний струм збудження.

Номінальний магнітний поток розсіювання:

Ф_sн=0.6·(σ–1)Ф_н=0.6·(1.15–1)·0.25=0.0225 Вб. (3.20)

Індуктивність розсіювання:

(3.21)

Стала часу обмотки збудження:

(3.22)

Рисунок 3.1 –Структурна схема двозонної системи регулювання швидкості.

4 Синтез системи регулювання швидкості

1. Розрахунок і синтез контуру регулювання струму збудження.

Структурна сема регулювання КРСЗ наведена на рисунку 3.3

Рисунок 4.1 – Структурна схема контуру регулювання струму збудження.

З умови компенсації великих сталих часу приймаємо ПІ-регулятор струму збудження з передавальною функцією:

(4.1)

Згідно з модульним оптимумом Т_сз=2·Т_μ2=2·0.003=0.006 с (Т_μ2 – мала некомпенсована стала часу).

Максимальна ЕРС тиристорного збуджувача:

(4.2)

Коефіцієнт підсилення тиристорного перетворювача у колі збудження:

(4.3)

де U_кер – максимальна напруга керування СІФК.

Коефіцієнт зворотного зв’язку за струмом збудження

(4.4)

де U_мах – максимальна вихідна напруга давача.

Отримаємо таку передавальну функцію замкненого контуру регулювання

струму збудження:

(4.5)