- •Введение
- •Глава 1. Релейно-контакторные системы управления электроприводом
- •1.1 Условные обозначения и правила построенияэлектрических схем
- •1.2. Принципы управления пуско – тормозными режимами в РКСУ
- •1.3. Управление пуско – тормозными режимами в функции времени
- •1.4.1. Реле противовключения
- •1.6. Пример изучения работы схемы управления электродвигателем постоянного тока независимого возбуждения
- •1.7. Защиты в схемах электропривода
- •1.8. Блокировки и сигнализация в схемах электропривода
- •Глава 2. Регулирование координат электропривода
- •2.1. Показатели качества регулирования
- •2.1.1. Статические показатели качества регулирования
- •2.1.2. Динамические показатели качества регулирования
- •2.1.3. Связь показателей качества регулирования с ЛАЧХ разомкнутого контура регулирования
- •2.2. Динамические свойства тиристорного электропривода
- •2.2.1. Тиристорный преобразователь как элементсистемы регулирования
- •2.2.2. Двигатель постоянного тока независимоговозбуждения как элемент системы регулирования
- •Глава 3. Системы управления электроприводов с параллельными обратными связями
- •3.1. Общие понятия и определения
- •3.2. СУЭП с отрицательной обратной связью по напряжению
- •3.2.1. Вырожденная структурная схема СУЭП с отрицательной обратной связью по напряжению
- •3.3. СУЭП с отрицательной обратной связью по скорости вращения электродвигателя
- •3.3.1. Статические характеристики СУЭП с отрицательной обратной связью по скорости
- •3.4. СУЭП с положительной обратной связью по току якоря
- •3.5. СУЭП с задержанной отрицательной обратной связью по току якоря
- •Глава 4. Системы управления с подчиненным регулированием координат
- •4.1. Оптимальные структуры
- •4.2. Принцип построения систем подчиненного регулирования координат
- •4.3. Определение передаточной функции регулятора
- •Глава 5. СУЭП по системе ТП-Д с подчиненным регулированием координат
- •5.1. Настройка контура регулирования тока якоря
- •5.1.1. Динамические свойства контура регулирования тока якоря
- •5.1.2 Анализ влияния внутренней обратной связи по ЭДС электродвигателя на работу токового контура
- •5.1.3.1. Адаптивный регулятор тока с эталонной моделью
- •5.1.3.2. Двухконтурный регулятор тока
- •5.1.3.3. Предуправление в контуре регулирования якорного тока
- •5.2 Настройка контура регулирования скорости вращения электропривода
- •5.2.1. Пуск под отсечку в однократной СУЭП
- •5.2.2. Реакция однократной СУЭП на возмущающее воздействие
- •5.4. Ограничение переменных в структурах подчиненного регулирования
- •5.4.1 Ограничение задающих воздействий для локальных систем регулирования
- •5.4.2 Ограничение переменных с помощью задатчиков интенсивности
- •5.5. Учет дополнительных ограничений в структурах подчиненного регулирования
- •5.5.1. Ограничение производной тока якоря при помощи фильтра на входе регулятора тока
- •5.5.2. Ограничение производной тока якоря при помощи задатчика интенсивности на входе регулятора тока
- •Глава 6. СУЭП с обратной связью по ЭДС электродвигателя
- •Глава 7. СУЭП в двухзонной системе регулирования скорости электродвигателя
- •7.1. Настройка системы регулирования скорости по цепи якоря
- •7.2. Настройка системы регулирования скорости по цепи возбуждения
- •7.2.1. Настройка контура регулирования тока возбуждения (магнитного потока)
- •7.2.2. Настройка контура регулирования ЭДС
- •Глава 8. Позиционная СУЭП
- •8.1. Настройка контура регулирования положения
- •8.1.1 Настройка регулятора положения при отработке малых перемещений
- •8.1.3 Настройка регулятора положения при отработке средних перемещений
- •8.2 Настройка нелинейного регулятора положения
- •8.3 Влияние нагрузки на работу позиционной системы
- •Приложение А
- •Библиографический список
14.Как определяется полярность напряжений в схеме регулирования на рис.5.29?
15.Чему равна передаточная функция разомкнутого контура регулирования скорости?
5.2.1. Пуск под отсечку в однократной СУЭП
Рассмотрим реальные переходные процессы в однократноинтегрирующей системе, полученные с учетом ограничения тока якоря
на уровне Ia = 2,5* Iн , для чего выходное напряжение РС ограничено на уровне uзтmax = 10В. Переходные процессы при скачкообразном задании на входе РС максимального входного напряжения uзсmax =10В
представлены на |
рис.5.32 для режима холостого хода ( Iс =0) и на |
рис.5.33 для пуска под нагрузкой ( Iс = Iс1 ).
На рис.5.32,а показаны переходные процессы напряжений: ошибки по скорости на входе РС ∆uс ; задания якорного тока на выходе РС uзт ,
обратной связи по току uот и скорости uос ; а на рис.5.32,б показана фазовая траектория ω = f (Ia ) при пуске на холостом ходу.
Для анализа переходных процессов воспользуемся характеристикой РС (рис.5.26), электромеханической характеристикой электродвигателя (рис.5.27) и схемой СУЭП (рис.5.29). При подаче на
вход РС скачкообразного напряжения uзсmax =10В на выходе РС получается напряжение максимального задания тока uзтmax =10В, что
соответствует т. h на характеристиках рис.5.26 и 5.27. На входе РТ появляется скачком напряжение uзтmax =10В и контур регулирования
якорного тока отрабатывает оптимальный переходный процесс, соответствующий первому контуру, настроенному на МО
( tн = 4,7 * Tµ , σ = 4,3% ). Т.к. на валу электродвигателя момент нагрузки равен нулю, то пуск электродвигателя будет происходить с динамическим моментом, равным Мдин = kФнImax = 2,5Мн .
Поэтому электродвигатель будет разгоняться с максимальным ускорением. По мере разгона электродвигателя его скорость увеличивается и ошибка регулирования скорости на входе РС
уменьшается ∆uс = uзсmax − kосω, однако выходное напряжение РС
171
остается неизменным и равным uзтmax =10В (т. на
характеристике рис.5.26), поэтому ток якоря остается неизменным и максимальным.
Рис.5.32. Переходные процессы при пуске на холостом ходу При ошибке регулирования ∆uсa = uзтmax / kрс (т. a на характеристиках рис.5.26, 5.27 и 5.32,а) РС выходит из ограничения и при дальнейшем уменьшении ошибки ∆uс выходное напряжение РС uзт начинает уменьшаться (т. на характеристиках рис.5.26 и 5.27) в результате чего начинает уменьшаться и ток якорной цепи (напряжение
172
рис.5.32,а). Когда действительное значение скорости электродвигателя станет равно заданному, ошибка регулирования на входе РС станет
равной |
нулю |
∆uс = uзсmax − kосω0max = 0 , |
напряжение |
задания |
|
якорного тока также станет равно нулю |
uзт = 0 , следовательно, и ток |
||||
якорной |
цепи |
уменьшится до нуля uот = 0 |
(т. d на характеристиках |
||
рис.5.26 |
и 5.27). Электродвигатель |
будет |
работать на |
заданной |
установившейся скорости ω0max с нулевым якорным током.
Пуск электродвигателя, когда РС заходит в режим ограничения выходного напряжения, называют пуском под «отсечку».
На |
рис.5.32,б |
представлена |
фазовая |
траектория |
пуска |
под |
«отсечку» |
ω = f (Ia ) , соответствующая |
переходным |
процессам |
|||
рис.5.32,а (переход из т. h в т. d ). |
|
|
|
|
||
На |
рис.5.33 |
представлены |
переходные процессы |
пуска |
под |
|
«отсечку» с моментом нагрузки на валу электродвигателя. |
|
|
Как видно из рис.5.33,а при пуске под нагрузкой токовый контур также отрабатывает оптимальный переходный процесс с максимальным током якорной цепи, однако в отличие от рис.5.32,а электродвигатель начинает вращаться, когда ток якоря (момент) становится больше тока (момента) сопротивления. Далее пуск электродвигателя происходит аналогично пуску на холостом ходу (РС находится в ограничении), однако, динамический момент (ток) электродвигателя при пуске под нагрузкой будет определяться разностью момента, развиваемого
электродвигателем |
и |
|
момента |
сопротивления: Мдин = kФн (Imax − Ic1) < 2,5Мн . |
Поэтому |
пуск |
электродвигателя будет происходить с меньшим ускорением, чем в случае пуска на холостом ходу.
При выходе РС из ограничения (т a на характеристиках), выходное напряжение РС uзт начинает уменьшаться, следовательно, начинает
уменьшаться и ток якоря электродвигателя ( uзт и uот на рис.5.33,а). Так
как на валу электродвигателя присутствует момент нагрузки Мс1 , то электродвигатель разгонится до скорости, соответствующей этому моменту ωс1 < ω0max , поэтому на входе РС будет ошибка регулирования
173
а)
б)
Рис.5.33. Переходные процессы при пуске под нагрузкой
174