СКАЧАТЬ:  teoriya-na-psu.zip [44,88 Kb] (cкачиваний: 43)

Система управления электроприводом постоянного тока с обратными связями по скорости и току якоря

1. Принципиальная схема электропривода

Принципиальная схема электропривода с реверсивным вен­тильным преобразователем дана на рис. 1.

Рис.1. Функциональная схема электропривода постоянного тока с подчиненным регулированием

2. Выбор базовых величин переменных

3. Структурная схема электропривода и параметры звеньев

Структурная схема электропривода изображена на рис. 2. Звеном Д с передаточной функцией

учитывается механическая инерция привода. Здесь Т_Д - постоянная времени разгона привода (механическая постоянная), равная вре­мени разгона привода до скорости п₀ под действием номинального динамического момента.

Звено ЯЦ с передаточной функцией

учитывает электрические свойства силовой цепи преобразователь - двигатель. Здесь К_ЯЦ и Т_ЯЦ - кратность тока короткого замыкания и электромагнитная постоянная времени якорной цепи двигателя, включая силовую цепь преобразователя.

Регулировочные свойства преобразователя учитываются зве­ном ТП с передаточной функцией

где Т_п - постоянная времени фильтра на входе СИФУ преобразова­теля; τ - время чистого запаздывания.

Введением звена чистого запаздывания учитывается, хотя и весьма приближенно, влияние на динамические свойства управ­ляемого выпрямителя невозможности запирания проводящего вен­тиля до конца рабочего полупериода.

Каналы обратных связей по току якоря ДТ и по скорости вра­щения двигателя ДС при выбранных базовых величинах имеют единичные коэффициенты усиления.

4. Преобразования структурной схемы

Выполним некоторые преобразования структурной схемы (рис. 2). Заменим звено чистого запаздывания с постоянной вре­мени запаздывания т инерционным звеном с такой же постоянной времени, т.е. положим

Рис 2. Структурная схема электропривода постоянного тока с подчиненным регулированием

Смысл этой замены состоит в стремлении избавиться от неминимально-фазовых звеньев в системе регулирования. Оценим пра­вомерность такой замены. Так как в существующих схемах управления элек­троприводов частота среза настраиваемых контуров не превышает десятков радиан в секунду, а эквивалентное время чистого запазды­вания в вентильных преобразователях составляет всегда менее 0,01 с, то описанная замена возможна.

Структурная схема электропривода (рис. 2) содержит пере­крестную связь, обусловленную влиянием ЭДС двигателя, и в та­ком виде для расчета неудобна. Чтобы получить структурную схе­му электропривода, мож­но, например, при настройке системы по сигналу задания U_3И, по­ложив возмущение I_С = 0, выполнить приведение сигнала обратной связи по скорости во внутреннем контуре саморегулирования ЭДС двигателя к сигналу по току якоря. Тогда получим структурную схему электропривода, которая не содержит перекрестных связей и вполне пригодна для расчетов параметров регуляторов РТ и PC.

В практике расчетов электроприводов с подчиненным регули­рованием часто поступают проще, отбрасывая в схеме (рис. 2), обратную связь по ЭДС двигателя. В этом случае получается весь­ма простым путем приближенная структурная схема электроприво­да, также не содержащая перекрестных связей.