Разрабатываем структурную схему, которая изображена на рисунке 6.1 и выполняем синтез регуляторов методом СПР /7/.
Желаемая передаточная функция разомкнутого контурного тока:
(6.1) |
где - соотношение постоянной времени контура, принимаем для обеспечения желаемого переходного процесса с перерегулированием не более 3,4% ;
- некомпенсируемая постоянная времени. Принимаем ,
где - постоянная времени фильтра в схеме широтно-импульсного регулятора.
Передаточная функция объекта регулирования:
(6.2) |
где - электромагнитная постоянная роторной цепи двигателя;
- индуктивность цепи ротора, Гн;
- эквивалентное активное сопротивление цепи ротора, Ом;
- передаточная функция широтно-импульсного регулятора;
Рисунок 6.1 – Структурная схема подчинённого регулирования
- приращение напряжения на входе регулятора тока;
- приращение выпрямленного тока в цепи ротора;
,
- выпрямленное напряжение ротора, В;
- напряжение управления, В.
Получаем передаточную функцию регулятора тока:
(6.3) |
где - постоянная интегрирования.
Передаточная функция замкнутого контура тока:
(6.4) |
Объект регулирования скорости состоит из замкнутого контура регулирования тока и механического звена электропривода и имеет следующую передаточную функцию:
(6.5) |
где - коэффициент пропорциональности, рассчитываем для скольжений и
(6.6) |
где ;
;
;
;
отсюда ,
следовательно:
(6.7) |
где - ток ротора, А;
- активное сопротивление фазы ротора, Ом.
- коэффициент обратной связи по скорости;
- приращение напряжения на выходе регулятора скорости;
- приращение угловой скорости асинхронного двигателя.
Желаемая передаточная функция разомкнутого контура скорости:
(6.8) |
Принимаем
Получаем передаточную функцию регулятора скорости:
(6.9) |
где - коэффициент регулятора скорости, рассчитываем для и .
- Определение коэффициентов
с;
;
;
;
;
Принимаем для реализации значение
- Моделирование системы регулирования угловой скорости и получение графиков переходных процессов.
Моделирование удобно вести с использованием программы «Compas 6», так как она позволяет рассчитать переходные процессы, непосредственно по структурной схеме подчинённого регулирования рисунок 7.1.
Результаты моделирования представлены в виде графиков переходных процессов на рисунках 7.2, 7.3 и 7.4.
Рисунок 7.1 – Схема электрическая структурная