4) Произведем синтез регулятора потока.

Структурная схема контура потока представлена на рис. 5.

Для определения коэффициента kФ, связывающего изменение магнитного потока и тока возбуждения используем характеристику намагничивания. Данная характеристика представляет собой зависимость магнитного потока Ф от тока возбуждения. Характеристика намагничивания двигателя приведена на рис. 6

По характеристике намагничивания определяем Фн=1,05∙10-2Вб.

где Wрп – предаточная функция регулятора потока; ТвΣ – суммарная постоянная времени обмотки возбуждения; kФ – динамический коэффициент, связывающий изменение магнитного потока и тока возбуждения (кривая намагничивания); kдп – коэффициент передачи датчика потока; Wрпз – передаточная функция замкнутого контура потока.

Оптимизация производилась на модульный оптимум, полагая наличие датчика потока. Получим ПИ-регулятор потока.

5) Произведем синтез регулятора ЭДС.

Структурная схема контура ЭДС представлена на рис. 7. где Wрэ – предаточная функция регулятора ЭДС; Тп – эквивалентная постоянная времени контура потока; kдэ – коэффициент передачи датчика ЭДС;

РЭ – интегрального типа.

Оптимальная настройка контура ЭДС будет выполняться только в одной расчетной точке, т.е. при скорости, при которой была проведена оптимизация. Для сохранения коэффициента усиления в контуре ЭДС неизменным при изменении скорости, на выходе регулятора ЭДС включаем делительное устройство, как показано на рис. 8.

Рис. 8. Делительное устройство на выходе РЭ

6) Смоделируем двухзонный электропривод в Simulink.

Схема компьютерного моделирования приведена на рис. 9.

На схеме моделирования:

Блок Look-Up Table выдает задание скорости с ограничением ускорения.

Блок Look-Up Table1 служит для задания момента сопротивления.

Блок Look-Up Table2 воспроизводит кривую намагничивания двигателя.

Графики, полученные при моделировании в режиме до номинальной скорости, приведены на рис. 10.

Графики, полученные при моделировании в режиме выше номинальной скорости, приведены на рис. 11.

Рис. 9. Схема компьютерного моделирования

ВАРИАНТЫ ЗАДАНИЙ

Исходные данные

Вариант	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Тип двигателя	4ПФ112S			4ПФ112M		4ПФ112L	4ПФ132S
Мощность	4	3,45	2	4,25	3	3,55	15	7,5	6	4,25
Вариант	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20
Тип двигателя	4ПФ132M			4ПФ132L		4ПФ160S		4ПФ160M	4ПФ180	4ПФ180M
Мощность	11	8,5	8	11	8,5	15	11	15	17	20

Технические характеристики двигателей серии 4пф

Типоразмер двигателя	РН, кВт	IЯН, А	КПД, %	nH, об/мин	nMAX, об/мин	JД, кг·м2	RЯЦ, Ом	LЯЦ, Гн	RВ, Ом	LВ, Гн
Номинальное напряжение UЯ=220 В
4ПФ112S	4	24	72.3	900	5000	0.047	4.06	0.029
	3.45	19.8	69.3	750	5000	0.047	5.96	0.042
	2	14.5	57.6	450	5000	0.047	9.33	0.097
4ПФ112M	4.25	26.4	68	730	5000	0.056	4.57	0.033
	3	20.1	60.3	475	5000	0.056	7.24	0.066
4ПФ112L	3.55	24.5	60.1	425	5000	0.063	6.62	0.061
4ПФ132S	15	85.4	77.9	1400	4500	0.095	0.278	0.005	58.4	6.03
	7.5	43.6	76	1000	4500	0.095	1.93	0.014
	6	32.7	74	875	4500	0.095	3.09	0.022
	4.25	26.9	65	580	4500	0.095	4.79	0.04
4ПФ132M	11	61.5	78.5	1060	4500	0.116	1.23	0.01
	8.5	48.6	76	875	4500	0.116	2.08	0.015
	8	47.3	68	600	4500	0.116	2.93	0.022
4ПФ132L	11	62.8	76	800	4500	0.135	1.77	0.013
	8.5	54.4	68	515	4500	0.135	2.76	0.023
4ПФ160S	15	79.6	80.7	850	4000	0.25	1.31	0.009
	11	66.2	70.5	530	4000	0.25	2.23	0.018
4ПФ160M	15	85.6	75.3	580	4000	0.29	1.65	0.013
4ПФ180	17	99.4	73	500	3800	0.325	1.53	0.013
4ПФ180M	20	114.5	75	475	3800	0.442	1.36	0.012