5 Определение передаточной функции тахогенератора
Так как в обратную связь принято подавать напряжение 10 В, то передаточная функция тахогенератора имеет вид
(В*с/рад)
6. Определение передаточной функции датчика тока
Передаточная функция определяется следующим образом:
,
где
- падение напряжения на шунтовом
сопротивлении,
- пусковой ток,
- номинальный ток двигателя.
(В/А)
Сигнал с датчика тока нужно подать на сумматор, выполненный на базе операционного усилителя. Так как в обратную связь принято подавать 10 В, то необходимо согласующее устройство:
Передаточная функция датчика тока с согласующим устройством:
(В/А)
7 Определение передаточной функции тиристорного преобразователя
Технические данные тиристорного преобразователя ПТТР представлены в таблице 4
Передаточная функция тиристорного моста вместе с системой импульсно-фазового управления СИФУ, как правило, апроксимируется апериодическим звеном первого порядка с постоянной времени Тт.п.=0,01 с., что обусловлено дискретностью подачи отпирающих импульсов и особенностью работы управляемого тиристорного выпрямителя.
,
где Uт.п - выходное напряжение тиристорного преобразователя;
Uу - напряжение, подаваемое на вход СИФУ тиристорного преобразователя;
Кт.п - коэффициент передачи тиристорного преобразователя.
Техническая реализация:
8 Определение коэффициента разомкнутой системы
Статическая ошибка разомкнутой системы:
Статическая ошибка разомкнутой системы в относительных единицах:
,
где D – диапазон регулирования скорости = 100
β
– жёсткость механической характеристики
системы,
дельтаМ – возможный перепад момента сопротивления.
ΔМ=500, тогда:
Δωр=8.33
Δωр%=7933%
Тогда:
Крс= Δωр% / Δωз% - 1=7932
9. Настройка контура тока
Рассмотрим контур тока:
Переходный процесс:
Как видно, переходный процесс в контуре тока (при номинальном моменте сопротивления) носит колебательный характер. Для устранения этого и более плавного регулирования применим регулятор следующего вида:
Техническая реализация:
T1=L1/R2
T2=T1*(1+R2/R1)
Примем L1 = 10^2 мГн, тогда
R2= 2 мОм
R1= 1 Ом
Переходный процесс примет вид:
10 Настройка контура скорости
Рассмотрим контур скорости:
Частотные характеристики такого контура без промежуточного усилителя имеют вид:
Т.к. коэффициент разомкнутой системы составляет 6, а необходимый коэффициент разомкнутой системы должен быть равен 7930. Применим промежуточный усилитель, реализация и расчёт которого:
Для такого усилителя имеем:
Кп = R2/R1
R2 = 80 кОм
R1 = 10 Ом
Для достижения нужных свойств в контуре скорости необходимо приподнять ЛАХ, для большей устойчивости опустим ЛЧХ опустить вниз. Применим ПИ-регулятор, передаточная функция которого:
Техническая реализация такого регулятора на базе операционного усилителя приведена на рисунке.
Примем C= 10 мкФ, тогда
R2= T/C= 10 кОм
R1= R2= 10 кОм
Применив такой регулятор, получаем следующие логарифмические характеристики:
Как видно из графиков, запас устойчивости по модулю порядка 12 дб, по фазе порядка 60 градусов.