- •Электропривода
- •Часть 2: Замкнутые системы электропривода
- •Конспект лекций
- •Тематика лекционных занятий
- •Содержание
- •Введение
- •Показатели качества для разомкнутого эп
- •Вопросы и задания
- •2. Методы последовательной коррекции и модального управления с настройками на технический и симметричный оптимум
- •Настройка на симметричный оптимум
- •Вопросы и задания
- •3. Метод последовательной коррекции с подчиненным регулированием координат
- •Синтез регулятора подчиненного контура
- •Синтез регулятора основного контура
- •Вопросы и задания
- •II. Электропривод постоянного тока
- •4. Модель эп с двигателем постоянного тока независимого возбуждения с жесткими связями
- •Вопросы и задания
- •5. Модель эп с двигателем постоянного тока независимого возбуждения с упругими связями
- •Вопросы и задания
- •6. Автоматическое регулирование момента в системе уп-д с п-регулятором
- •Вопросы и задания
- •7. Автоматическое регулирование момента в системе уп-д с настройками на технический и симметричный оптимумы
- •8. Автоматическое регулирование частоты вращения в системе уп-д с п-регулятором
- •Вопросы и задания
- •9. Автоматическое регулирование частоты вращения в системе уп-д, настроенной на технический оптимум
- •Вопросы и задания
- •10. Автоматическое регулирование частоты вращения в двухконтурной системе уп-д, настроенной на технический оптимум
- •Вопросы и задания
- •11. Автоматическое регулирование частоты вращения в двухконтурной системе уп-д, настроенной на симметричный оптимум
- •Вопросы и задания
- •12. Автоматическое регулирование положения в системе уп-д с подчиненным регулированием
- •Вопросы и задания
- •Вопросы и задания
- •14. Автоматическое регулирование частоты вращения ад с короткозамкнутым ротором изменением величины напряжения питания
- •Разомкнутое регулирование
- •Замкнутое регулирование
- •Вопросы и задания
- •15. Автоматическое регулирование момента ад с короткозамкнутым ротором при питании его от пч с аин
- •Вопросы и задания
- •16. Автоматическое регулирование момента ад с короткозамкнутым ротором при питании его от пч с аит
- •Вопросы и задания
- •17. Автоматическое регулирование частоты вращения ад с короткозамкнутым ротором при питании его от пч
- •Работа сар с п-регулятором скорости (рис.17.2)
- •Работа сар с и-регулятором скорости (рис.17.3)
- •Вопросы и задания
- •18. Импульсное регулирование частоты вращения ад с фазным ротором
- •Вопросы и задания
- •19. Сар частоты вращения ад с фазным ротором на базе асинхронно-вентильного каскада (авк)
- •Вопросы и задания
- •Вопросы и задания
- •21. Двухфазная модель ад в раздельных осях статора и ротора
- •Вопросы и задания
- •22. Двухфазная модель ад в осях u-V, общих для статора и ротора, вращающихся в пространстве с произвольной частотой
- •Вопросы и задания
- •23. Дифференциальные уравнения обмоток ад в осях u-V. Выражения вращающего момента
- •Вопросы и задания
- •24. Уравнения и структурная схема ад в осях α-β, общих для статора и ротора. Расчеты токов обмоток
- •Вопросы и задания
- •25. Уравнения ад в осях х-у, ориентированных
- •Вопросы и задания
- •26. Структурная схема ад в осях х-у, ориентированных
- •Преобразования уравнения цепи статора по оси у
- •Преобразования уравнения цепи статора по оси х
- •Вопросы и задания
- •27. Структурная схема системы векторного управления ад
- •Вопросы и задания
- •28. Блоки преобразователей фаз аэп с векторным управлением ад
- •Вопросы и задания
- •29. Блоки восстановления потокосцепления ротора и тригонометрического анализатора
- •Вопросы и задания
- •30. Блоки преобразования координат и блок компенсации. Подсистема ввода информации
- •Вопросы и задания
- •31. Векторное управление ад с использованием наблюдателя потокосцепления ротора
- •Вопросы и задания
- •32. Векторное управление ад с использованием наблюдателя частоты вращения
- •Вопросы и задания
- •Литература
Вопросы и задания
1. Приведите функциональную схему САР частоты вращения в АЭП с настройкой на технический оптимум.
2. Приведите структурную схему САР частоты вращения в АЭП с настройкой на технический оптимум.
3. Какие особенности должна иметь стандартная структурная схема САР частоты вращения в АЭП с настройкой на технический оптимум.
4. Каким образом преобразуется структурная схема АЭП с САР частоты вращения к виду, содержащему единственный входной сигнал ?
5. Каким образом преобразуется структурная схема АЭП с САР частоты вращения к виду, содержащему единичную обратную связь ?
6. Как рассчитывается передаточная функция регулятора в САР частоты вращения в АЭП с настройкой на технический оптимум ?
7. Приведите принципиальную электрическую схему САР частоты вращения в АЭП с настройкой на технический оптимум.
10. Автоматическое регулирование частоты вращения в двухконтурной системе уп-д, настроенной на технический оптимум
Введение подчиненного контура регулирования позволит исключить Д-часть регулятора из схемы на рис.9.4.
Функциональная и структурные схемы приведена, соответственно, на рис.10.1. и рис.10.2. В схему введены регулятор скорости РС и регулятор тока РТ. Выбором передаточных функций РС и РТ можно обеспечить работу АЭП с показателями качества, отвечающими техническому оптимуму. Для синтеза РС и РТ необходимо структурную схему АЭП привести к стандартному виду.
Сначала нужно оставить только один входной сигнал. Для этого от физических сигналов переходим к их отклонениям и из-за того, что скорость изменения тока iЯ намного выше скорости изменения частоты вращения ω, то так же, как и на рис.7.1, пренебрегаем внутренней обратной связью по частоте ω в ДПТ, разорвав линию, проходящую через блок . При условии постоянства момента сопротивления нагрузки, что эквивалентно IC=const или постоянно нулевому значению ΔIC=0, входной сигнал ΔIC схемы можно удалить из структурной схемы ДПТ. Далее можно удалить элемент вычитания токов iЯ и IC. Также преобразованиями образуем единичные обратные связи. В результате получим схему на рис.10.3.
Сначала синтезируется регулятор тока РТ, а затем – регулятор РС.
Структурная схема контура тока в точности совпадает со структурной схемой с рис.7.5. При настройке внутреннего контура на технический оптимум результатом будет ПИ-регулятор с передаточной функцией типа (7.3)
(10.1)
Заменяем в соответствии с обоснованиями, приведенными в теме 3, весь контур тока одним звеном с передаточной функцией (3.7). Структурная схема с рис.10.3 преобразуется в структурную схему на рис.10.4.
Задаемся желаемой передаточной функцией контура частоты вращения
(10.2)
Передаточная функция регулятора скорости согласно (3.9) имеет вид
(10.3)
Это П-регулятор.
Принципиальная электрическая схема двухконтурной САР частоты вращения с настройкой на технический оптимум приведена на рис.10.5.
Для обеспечения работоспособности схемы необходимо правильно определить полярности электрических сигналов, поступающих на входы ОУ. Принимаем положительную полярность сигнала uЗС задания частоты вращения. Тогда с тахогенератора ТГ на другой вход ОУ1 нужно подвести сигнал отрицательной полярности. Сигнал uЗТ имеет полярность противоположную полярности сигнала uЗС, т.е. uЗТ отрицательной полярности. Поэтому с шунта Ш нужно подвести сигнал uОСТ положительной полярности.
В темах 9 и 10 решена одна и та же задача проектирования АЭП частотой вращения ДПТ с настройкой на технический оптимум контура частоты вращения но разными методами. На расчете показано, что применение подчиненного регулирования действительно позволяет избавиться от Д-части в регуляторе скорости.