 |
5.6.2 Диаграмма пуска ЭД с выходом во вторую зону
|
|
|
|
5. 6. 2 Диаграмма пуска ЭД с выходом во вторую зону
Временная диаграмма пуска ЭД с выходом во вторую зону представлена на рисунке 5. 54. На всем протяжении пуска во второй зоне ЭДС превышает номинальное значение на 3-5%, что вызывает уменьшение поля ЭД. При торможении из второй зоны для того, чтобы шло увеличение поля двигателя ЭДС должно быть меньше номинального.
|
Рисунок 5. 54 |
5. 6. 3 Полная структурная схема двухзонного АЭП с подчиненным регулированием параметров
Полная структурная схема двухзонной системы ЭП с подчиненным регулированием параметров представлена на рисунке 5. 55, где приняты обозначения: Кп – коэффициент передачи магнитной цепи двигателя в данной рабочей точке; Дп – датчик потока; ВМ – выявитель модуля.
Данная система является четырехконтурной. Основным, самым высшим, является контур скорости, т. к. он определяет цепь регулирования.
|
Рисунок 5. 55 |
5. 6. 4 Оптимизация контуров регулирования
Оптимизация контура тока якоря и скорости осуществляется так же, как в однозонном ЭП. При большом диапазоне регулирования во второй зоне, т. е. за счет ослабления поля двигателя, требуется проводить линеаризацию контура скорости с целью поддержания коэффициента в контуре скорости на одном и том же уровне при различных потоках двигателя.
Оптимизация подсистемы, осуществляющей регулирование потока двигателя, начинается с внутреннего контура потока.
5. 6. 4. 1 Оптимизация контура потока
Структурная схема контура потока представлена на рисунке 5. 56.
|
Рисунок 5. 56 |
Оптимизацию проводим, полагая наличие датчика потока. Оптимизация на МО
Wкпp(p)=Wpп(p) 
|
|
|
= 
;
Wрп(р)= 
.
|
Рисунок 5. 57 |
Получим ПИ-регулятор потока.
.
С ПИ-регулятором контур потока является астатическим как по заданию, так и по возмущению. Возмущение – изменение напряжения. Настройка контура является оптимальной только в одной расчетной точке при фиксированных Кп, ТвS, Твт (см. рисунок 5. 57).
Передаточная функция объекта
W0 (p) = 
;
К0 = 
.
Постоянная времени обмотки возбуждения
Тв = Lв/Rв,
где Lв = 
– индуктивность обмотки возбуждения.
Y = 2рwФ,
где Y – потокосцепление;
р – число пар полюсов;
w – число витков на полюс;
Ф – поток.
Тогда индуктивность обмотки возбуждения равна
,
где Кп – динамический коэффициент передачи магнитной цепи двигателя.
Тв = Lв/Rв = 2pwKп/Rв;
ТвS = 1, 1Тв.
Передаточная функция объекта будет равна
W0(p) = 
.
Если w< 
, то членами в скобках можно пренебречь и передаточная функция объекта W0(p) = 
.
Если < w< 
, то W0(p) = 
,
где Ти = 
.
Если w> , то W0(p) = 
.
Для диапазона частот w> в выражении W0(p) есть две переменных величины: W0(p) = f(Кп, ТвS).
Тв = Lв/Rв = 1, 1× 2pwKп/Rв;
.
Получили выражение для передаточной функции объекта, которая остается постоянной и не зависит от рабочей точки на кривой намагничивания (КНМ). Поэтому частота среза разомкнутого контура потока также будет оставаться неизменной при изменении рабочей точки на кривой намагничивания. То есть, в соответствии с рисунком 5. 58, положение участка с наклоном –20дБ/дек остается неизменным.
Изменение рабочей точки на КНМ изменяет положение низкочастотного участка ЛАЧХ контура, который достаточно удален от частоты среза и поэтому существенного влияния на настройку контура не оказывает, т. е. контур остается оптимальным практически во всех рабочих точках.
|
Рисунок 5. 58 Рисунок 5. 59 |
Изменение ЛАЧХ объекта при настройке регулятора положения в точке с минимальным потоком изображено на рисунке 5. 59.
|
|
|
Если ТвS > > Тm, то вместо ПИ-регулятора положения можно применить более простой П-регулятор. С этим П-регулятором характер переходных процессов будет практически такой же, но система будет статической и по заданию и по возмущению.
Wрп(р) = 
;
.
Определим ошибку по заданию
.
Величина ошибки будет менее 5% при ТвS> > 20Tm.
Для непосредственного измерения потока двигателя необходимы либо датчики Холла, либо специальные обмотки, которые закладываются в пазы статора. Проще измерить поток косвенно по сигналу датчика потока возбуждения.
|
|
|
