6 Структурная схема сар
Элементами структурной схемы являются элементарные динамические звенья и сумматоры. Структурная схема составляется на основе функциональной схемы, согласно которой определяются блоки, через которые проходит сигнал управления.
Рисунок 6.1 – Структурная схема электропривода
Все элементы системы можно представить их передаточными функциями. Передаточная функция ТП вместе с системой импульсно – фазового управления, как правило, апроксируется апериодическим звеном первого порядка с постоянной времени в пределах что обусловлено дискретностью подачи отпирающих импульсов и особенностью работы ТП:
= (6.1)
где выходное напряжение ТП, В
напряжение, подаваемое на вход СИФУ
коэффициент передачи ТП
Коэффициент передачи ТП изменяется в зависимости от величины управляющего напряжения и рассчитывается с использованием регулировочных характеристик (рис. 6,2)
(6.2)
где относительное значение ЭДС тиристорного преобразователя, В
относительное значение напряжения управления, В
Рисунок 6.2 – Регулировочные характеристики реверсивного тиристорного преобразователя
Электродвигатель постоянного тока, при подключении обмотки возбуждения к постоянному напряжению, работает с постоянным магнитным потоком.
Передаточная функция двигателя имеет вид:
(6.3)
Якорная цепь ДПТ описывается передаточной функцией:
, (6.4)
где – ЭДС преобразователя
- ЭДС двигателя
Передаточная функция механической части:
(6.5)
Для настройки регулирования скорости двигателя используем в качестве регулятора скорости пропорциональный регулятор (П-регулятор), в качестве регулятора тока пропорционально-регулирующий (ПИ) регулятор, передаточная функция которых определяется:
(6.6)
, (6.7)
где - малая постоянная времени токового контура, которая определяется: =2
- коэффициент обратной связи по току, который определяется:
(6.8)
Коэффициент датчика тока определяется:
(6.9)
Коэффициент измерительного шунта определяется:
, (6.10)
где - номинальное напряжение шунта
- ток шунта
При выборе шунта учитываем ток в якорной цепи двигателя:
Таблица 6 – Тип шунта
Тип шунта |
Номинальный ток,А |
Класс точности |
Номинальное падение напряжения,мВ |
|
75 |
0,1 |
15 |
- постоянная времени регулятора тока, определяется:
(6.11)
Передаточная функция регулятора скорости определяется:
(6.12)
где - малая постоянная времени контура скорости, которая определяется:
- коэффициент обратной связи по скорости, который определяется:
(6.13)
где = 10В – максимальный сигнал управления,
= - максимальная скорость двигателя
Датчиком скорости будем считать тахогенератор, передаточную функцию которого можно представить пропорциональным звеном:
Для нахождения передаточной функции произведем выбор тахогенератора при соблюдении условия:
Таблица 7 – Тип тахогенератора
Тип тахогенератора |
Р2,кВт |
U,В |
I,А |
n,об/мин |
ТД-110 |
0,115 |
110 |
0.15 |
3000 |
определяется:
(6.16)
(6.17)
Передаточная функция датчика тока определяется: