- •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 системы подчиненного регулирования частоты вращения в АЭП с настройкой на технический оптимум.
2. Приведите исходную структурную схему системы подчиненного регулирования частоты вращения в АЭП с настройкой на технический оптимум.
3. Приведите структурную схему стандартного вида системы подчиненного регулирования частоты вращения в АЭП с настройкой на технический оптимум.
4. Как рассчитывается передаточная функция регулятора тока подчиненного контура ?
5. Приведите структурную схему внешнего контура САР частоты вращения в АЭП с настройкой на технический оптимум.
6. Как рассчитывается передаточная функция регулятора частоты вращения внешнего контура ?
7. Приведите принципиальную электрическую схему системы подчиненного регулирования частоты вращения в АЭП с настройкой на технический оптимум.
11. Автоматическое регулирование частоты вращения в двухконтурной системе уп-д, настроенной на симметричный оптимум
Если от АЭП требуется нулевые ошибки регулирования как частоты вращения, так и углового ускорения, нужно настроить АЭП на симметричный оптимум.
Применим двухконтурное регулирование. Все вопросы синтеза, изложенный в теме 10 от начала до формулы (10.2) можно без изменений перенести на проектируемый АЭП с настройкой на симметричный оптимум.
Далее задаемся желаемой передаточной функцией контура частоты вращения
(11.1)
Передаточная функция регулятора скорости согласно (3.9) имеет вид
(11.2)
Это ПИ-регулятор.
Принципиальная электрическая схема двухконтурной САР частоты вращения с настройкой на симметричный оптимум приведена на рис.11.1.
Вопросы и задания
1. Приведите функциональную схему системы подчиненного регулирования частоты вращения в АЭП с настройкой на симметричный оптимум.
2. Приведите исходную структурную схему системы подчиненного регулирования частоты вращения в АЭП с настройкой на симметричный оптимум.
3. Приведите структурную схему стандартного вида системы подчиненного регулирования частоты вращения в АЭП с настройкой на симметричный оптимум.
4. Как рассчитывается передаточная функция регулятора тока подчиненного контура ?
5. Приведите структурную схему внешнего контура САР частоты вращения в АЭП с настройкой на симметричный оптимум.
6. Как рассчитывается передаточная функция регулятора частоты вращения внешнего контура ?
7. Приведите принципиальную электрическую схему системы подчиненного регулирования частоты вращения в АЭП с настройкой на симметричный оптимум.
12. Автоматическое регулирование положения в системе уп-д с подчиненным регулированием
Автоматическое регулирование положения (угла поворота) с использованием только одного регулятора положения приводит к регулятору ПДД2-типа. Такой регулятор из-за второго порядка производной будет неработоспособен. Поэтому сразу рассмотрим трехконтурную САР положения, в которой (рис.12.1):
- основной контур регулирования с регулятором положения РП работает от сигнала, поступающего с сельсина СП;
- первый подчиненный контур частоты вращения с регулятором РС;
- второй подчиненный контур тока (момента) с регулятором РТ.
Так как только внешний контур может иметь настройки либо на технический, либо симметричный оптимум, а все внутренние контуры должны иметь настройки на технический оптимум, то результаты синтеза, изложенные в теме 10, можно сразу перенести на структурную схему САУ положением (рис.12.2).
В схему введены блок с передаточной функцией 1/р, которым формируется угол Δφ из частоты вращения Δω. Коэффициент передачи датчика положения (сельсина) обозначен как kОП .
Внутренний контур скорости в соответствии с темой 3 заменяем звеном с передаточной функцией
(12.1)
Передаточная функция неизменяемой части контура положения согласно рис.12.2 равна
(12.2)
Задаемся желаемой передаточной функцией вида , в которой малая постоянная времени Тμ2 равна 4ТП. Для синтеза РП используем выражение (2.6):
(12.3)
Это П-регулятор положения.
Синтезированная САР положения имеет следующие показатели качества:
- статическая ошибка регулирования равна нулю;
- перерегулирование σ=4,3 %;
- время регулирования tp=4,7·Tμ2=4,7·4·TП=18,8·TП.
Быстродействие контура положения, внутри которого содержится два подчиненных контура, в 22=4 раза ниже быстродействия второго подчиненного контура тока (момента) с регулятором РТ.
Если потребовать от САР положения равенства нулю как ошибки положения, так и производной от этой ошибки (частоты вращения), то, как легко проверить, нужно применить ПИ-регулятор положения.