2.3. Расчёт контура скорости
Расчетная схема контура скорости представлена на рисунке 2.6.
Рис. 2.6. Расчетная схема контура скорости
Передаточная функция разомкнутого контура
Выберем желаемую передаточную функцию разомкнутого контура при настройке на модульный оптимум
Тогда передаточная функция регулятора скорости
Полученной передаточной функции соответствует регулятор П-типа.
Определим параметры элементов принципиальной схемы контура скорости.
Рис. 2.7. Схема принципиальная электрическая контура скорости
Выбираем тахогенератор СЛ-121Г со следующими техническими характеристиками:
– номинальная
частота вращения – 3000
30;
– напряжение при номинальной частоте вращения – 110 1.1 В.
Коэффициент усиления обратной связи по скорости:
= 0.03
где ω0 = 314 с–1.
Коэффициент регулятора скорости:
= 0.29
Задаёмся значением Rс = 10 кОм
= 20.3;
= 9.5;
= 223.2;
2.4. Описание работы синтезированной системы подчиненного регулирования
Рис. 2.8. Схема принципиальная электрическая СУЭП
На вход регулятора скорости (РС) поступает сигнал с задатчика скорости Uз.с., а также сигнал обратной связи по скорости Uо.с. На выходе РС формируется сигнал Uр.с., который пропорционален разности входных сигналов. Сигнал Uр.с. является задающим для внутреннего контура регулирования тока. На вход регулятора тока (РТ) также поступает сигнал обратной связи по току Uо.т.. На выходе РТ формируется сигнал Uр.т., который пропорционален разности входных сигналов.
В данной системе электропривода (ЭП) организованно ограничение тока якоря за счет контура тока. Путем ограничения максимального сигнала задания Uр.с.max обеспечивается ограничение максимального значения тока якоря. При включении нагрузки на систему начинает действовать возмущение, при этом скорость двигателя начинает уменьшаться. Также начинает уменьшаться и сигнал обратной связи по скорости Uо.с.. Таким образом, на входе РС появляется сигнал рассогласования, который через РС поступает на вход контура тока. С выхода контура тока будет сниматься сигнал, который по цепи обратной связи по току будет частично компенсировать действие возмущения.
По мере снижения скорости будет уменьшаться сигнал обратной связи по скорости Uо.с., поэтому сигнал на входе РС будет увеличиваться. Следовательно, будет увеличиваться сигнал на выходе замкнутого контура тока. При достижении некоторой скорости (меньше первоначальной) сигнал на выходе контура тока станет равным сигналу возмущения. Этот момент соответствует окончанию уменьшения скорости. Далее двигатель работает в установившимся режиме с меньшей скоростью.
2.5. Исследование синтезированной системы подчиненного регулирования
Для расчёта и построения переходных процессов программным комплексом MatLab. Структурная схема подчиненного регулирования, собранная в пакете MatLab представлена на рисунке 2.9.
Рис.2.9. Структурная схема СУЭП в Simulink
Рис.2.10. Зависимость скорости от времени при пуске
Рис.2.11. Зависимость силы тока от времени при пуске
Рис.2.12. Зависимость скорости от времени при половинчатом пуске
Рис.2.13. Зависимость силы тока от времени при половинчатом пуске
Рис.2.14. Зависимость скорости от времени при торможении
Рис.2.15. Зависимость силы тока от времени при половинчатом пуске