6.3. Оптимизация контура регулирования скорости (КРС)

Структурная схема приведена на рис. 6.12. Составными частями КРС являются РС и ОУ, в который входит оптимизированный токовый контур, механическая часть ЭП и датчика скорости ДС.

В зависимости от технологических требований к ЭП, КРС выполняется одно или двукратно интегрируемым.

Однократно интегрируемый КРС обладает астатизмом первого порядка (отсутствие рассогласования в статике и постоянное по величине рассогласование при линейном изменении задания на скорость). Реакция на возмущение характеризуется рассогласованием, пропорциональном величине приведенного момента сопротивления Мс электродвигателя. Однократно интегрирующий контур - астатический по заданию и статический по возмущению. Двукратно интегрирующий контур является астатическим как по заданию, так и по возмущению.

Системы регулирования с 1-интегрирующим контуром скорости применяют при отсутствии жёстких требований к точности поддержания т. САУ ЭП с 2-кратно интегрируемым КРС применяют при жёстких требованиях к точности поддержания со при изменении Мс, а также при необходимости контроля величины ускорения М.

Термины <<1-интегрируемый>> и <<2-интегрируемый>> характеризуют число интегрирующих звеньев в составе АУУ. В первом случае интегрирующее звено имеется только в регуляторе тока (РС-пропорциональный). Во втором случае интегрирующее звено имеется также и в РС (РС-ИП).

В состав объекта управления контура скорости входят: механическая часть
электропривода, представляющая интегрирующее звено с коэффициентом
передачи        и большой постоянной времени Тм; оптимизированный

токовый контур, передаточная функция которого зависит от используемого критерия настройки; датчик скорости, представляющий собой инерционное звено с коэффициентом передачи Кдс и малой постоянной времени Т^дс, которая определяется постоянной времени фильтра на выходе датчика.

Тип регулятора скорости и способ его оптимизации, в отличие от регулятора тока, выбирают не на основании соотношения Тм и некомпенсированной постоянной времени контура скорости Т^, а в зависимости от требований к точности поддержания заданного значения

скорости. Поскольку в прямом канале управления КРС имеется интегрирующее звено, входящее в состав объекта управления, то можно применять как П, так и ПИ-регулятор скорости. При этом в первом случае система регулирования скорости получается однократно интегрирующей, а во втором - двукратно интегрирующей.

Если требования к точности поддержания заданного значения скорости не очень жесткие передаточная функция П-регулятора будет иметь вид:

Жрс(Р)=Крс,

где Крс - коэффициент передачи регулятора скорости.

Оптимальной настройке КРС с П-регулятором соответствует

Крс Тм/КосВоо

где КосКТКд(Кщ/КФ - коэффициент передачи объекта управления контура скорости; Вос=2Т11с - постоянная интегрирования КРС; Т1сс=2Т1сс Т^дс. Величина Т^дс равна 10^12мс.

Принципиальная схема П-регулятора скорости приведена на рис. 6.13.

Стабилитроны VD1, VD2 ограничивают величину Прс. Условие оптимальной настройки выполняется путем выбора величин R^cc и Rc такими, что

где Кдс - коэффициент передачи обратной связи по скорости.

Здесь Ктг= итгн/ттгн - передаточный коэффициент тахогенератора. Совместное решение двух последних уравнений дает

Отношение Rc и R3c находится из уравнения Ux max=КcC0тах=КтгR.3ca>та/ Rc,

откуда

где со3 тах - максимальная заданная величина скорости вращения двигателя. В нашем случае со3 тах = содн; U3c max- выходное напряжение устройства задания скорости, соответствующее со3 тах.

Оычно задаются U3c тах=24В, R3c=50^100 кОм и находят соответственно

Rc и Rоcc.

Передаточная функция оптимизированного контура скорости имеет вид:

W (Р) =           К

2ТІР2 + 2Г Р + Г

где Кс= R/R^^ - коэффициент передачи оптимизированного контура скорости.

Система с П-регулятором представляет собой статическую систему регулирования. Задание на входе регулятора тока возникает в результате наличия статической ошибки Асос, т.е. разности заданного <со3 и фактического со значений скорости двигателя Асос= со3-со

U3т ирс КрсКдсАссс.

Величина тока якоря, соответствующая заданию, равна

Тя КтКдс .

На основании полученных уравнений величина Асос определяется соотношением

с КтКрсКдс    КФ Тм "

Полученное выражение показывает, что при П-регуляторе скорости возможности уменьшения статического падения скорости в разомкнутой системе Аюср = 1яRX4 /кФ ограничена отношением Вос/Тм .

Поэтому при необходимости увеличения точности регулирования скорости следует применить


Авторы: 239 А Б В Г Д Е З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я

Книги: 268 А Б В Г Д Е З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я