Расчет регулятора тока

4. Расчет регулятора тока

Согласно с заданием регулятор тока нужно настроить на модульный оптимум.

Контур тока является внутренним контуром системы подчиненной регуляции и в его состав входят тиристорный преобразователь, датчик тока и электромагнитная составляющая двигателя (см. рис. 2).

Рисунок 2 - Структурная схема контура тока

В контуре тока электромагнитная постоянная времени двигателя Тя с "большой" постоянной времени, а постоянная времени тиристорного преобразователя Т_м - "маленькая", которую не компенсируют при настройке на модульный оптимум.

Согласно с требованиями модульного оптимума передаточная функция разомкнутого контуру тока должна равняться:

где Т_О=2Т_М. Учитывая передаточную функцию разомкнутого контуру тока, получим:

Исходя из этой передаточной функции контур тока при настройке на модульный оптимум является пропорционально-интегральным. Согласно с этим приведем функциональную схему реализации контура (рис.3).

Рисунок 3 - Функциональная схема реализации регулятора тока

На этом рисунке приняты такие обозначения:

Кдг- коэффициент передачи датчика тока;

К_шун- коэффициент передачи измерительного шунта;

АА - регулятор тока;

С_от - конденсатор обратной связи тока регулятора;

Rot - активное сопротивление обратной связи тока регулятора;

R_T - сопротивление обратной связи тока контура тока;

Я_эт - сопротивление задания на ток.

Схеме реализации регулятора тока отвечает такая его структурная

 

Выбираем конденсатор типа МБМ емкостью С_от = 4.7мкФ.

4.1  Активное сопротивление обратной связи тока регулятора

 

 

4.3 Сопротивление задания на ток

 

4.4 Коэффициент передачи измерительного шунта

 

где  = 75 мВ - номинальное напряжение шунта.

4.5 Сопротивление обратной связи тока контура тока

где Д_дт = 100 - коэффициент передачи датчика тока.

Выбираем по [5] резисторы типа ОМЛТ-0.125 с номиналами R_от =13 кОм, R_ЗТ = 125 КОм R_t= 1,0 MOm.

Для расчета регулятора скорости нам понадобится передаточная функция свернутого контуру тока:

Учитывая, что Т_μ - маленькая постоянная времени, можно считать 2 • Т²_м =0

Тогда свернутый контур тока является апериодическим звеном с передаточной функцией:

5. Расчет регулятора скорости

Контур скорости является внешним контуром системы подчиненного управления. В него входят регулятор скорости, контур тока и электромеханическая часть двигателя. Для расчетов используют свернутый контур тока. Структурная схема контура скорости приведена на рис. 5. На нем приняты такие обозначения.

W_pM - передаточная функция регулятора скорости;

U_зш - напряжение задания на скорость.

В этом контуре Т_м является "большой" постоянной времени, а Т_м - "маленькая" постоянная времени, которую не компенсируют. Согласно с требованиями настройки на модульный оптимум передаточная функция разомкнутого контура скорости должна иметь после сокращения такой вид:

 

где Т_о =4Т_М.

Учитывая передаточную функцию разомкнутого контура скорости после сокращения, получаем:

 

Таким образом, регулятор скорости, настроенный на модульный оптимум, является пропорциональным. Функциональная схема его реализации приведена на рис. 6.

На этом рисунке приняты такие обозначения: Rom R3111 j Rm - сопротивления обратной связи регулятора скорости, задание на скорость и обратной связи по скорости соответственно; AR - регулятор скорости;

Кдн, К_тг - коэффициенты передачи датчика напряжения и тахогенератора соответственно;

U_3U] - напряжение задания на скорость.

Согласно с функциональной схемой регулятору приведем его структурную схему (рис.7).

U3111 I-------- 1 U3T

—О--------------------

К

Рисунок 7 - Структурная схема регулятора

5.1 Коэффициент передачи датчика напряжения

 

К_дн = 0.75

2 Коэффициент передачи тахогенератора:

 

где U_Tr= 220 В - номинальное напряжение тахогенератора;

ш_тг - номинальная скорость тахогенератора, которая должна приблизительно равняться номинальной скорости двигателя.

5.3 Коэффициент обратной связи по скорости

 

где - максимальное напряжение задания на скорость, для УБСР-А1; w_Max⁼ W_H - максимальная скорость двигателя.

5.4 Сопротивление обратной связи регулятора скорости

R_ui=100kOm

5.5 Сопротивление задания на скорость

 

5.6 Сопротивление обратной связи по скорости

 

 

Выбираем по [5] резисторы типа ОМЛТ-0.125 с номиналами R_3m⁼ 6.2 кОм, Rouj =5.6 кОм.

Выводы

В ходе выполнения домашнего задания были рассчитаны параметры электропривода: постоянные времени, коэффициенты усиления, коэффициенты обратных связей. Представлена структурная схема двухконтурной системы подчиненного управления двигателем постоянного тока с параллельным возбуждением с регуляторами тока и скорости. Рассчитан регулятор тока согласно с модульным оптимумом и выбраны его элементы (резисторы и конденсаторы), представлена структурная схема контура тока, регулятора тока и схема его реализации. Рассчитан регулятор скорости и выбраны его элементы (резисторы и конденсаторы). Представлена структурная схема контура скорости, регулятора скорости и схема его реализации. Выбраны датчик тока и скорости.

 

Список используемой литературы

1.Чиликин М.Г., Сандлер А.С. Общий курс электропривода. - 6-ое изд., -М.Энергоиздат, 1981. - 576 с.

2.3имин Е.Н., Яковлев В.И. Автоматическое управление Электроприводами. - М.: Высш.шк., 1979. - 319 с.

З.Полилов Е.В. Методические указания к выполнению практических работ по курсу «Оформление технической документации» (для студентов специальности 7.092203 дневной и заочной форм обучения). - Алчевск.: ДГМИ, 2002.- 34 с.

4.Комплектные тиристорные электроприводы. Справочник/ Под ред. В.М.Перелъмутера. -М: Энергоатомиздат. 1988. - 200 с.

5.Терещук P.M., Терещук КМ., Седов С.А. Полупроводниковые приемно-усилительные устройства. Справочник радиолюбителя. - К.- Научная мысль, 1981-672с.