Автоматическое управление техническими системами. Система «Управляемый преобразователь – машина постоянного тока» как объект управления. Автоматическое регулирование координат электропривода. Частотно токовое управление АД, страница 15

В системах с большим возмущающим воздействием и при наличии большой постоянной Т в интегрирующем звене (это контур скорости) целесообразно вести настройку на симметричный оптимум. В этом случае передаточная функция регулятора имеет вид:

                                                                                        (4.42)

Полагая, что имеется ещё малая некомпенсированная постоянная времени , исходную передаточную функцию звена запишем в виде:

                                                                                     (4.43)

Тогда передаточная функция результирующего эквивалентного звена будет иметь вид:

                                                                        (4.44)

При этом при настройке принимаем

 и подставляя, получаем

                                                                        (4.45)

После замыкания контура жёсткой обратной связью получаем:

                                                                 (4.46)

Естественно, что при настройке на симметричный оптимум колебания возрастают, перерегулирование увеличивается до 47%, запас по фазе составляет лишь 38%. В связи с этим на входе до места введения обратной связи, как правило, включают фильтр, представляющий собой апериодическое звено с постоянной времени не менее .

При работе электропривода часто возникают различные помехи, которые могут появляться как на входе системы, так и со стороны исполнительного механизма. Высокочастотные помехи, как привило, не оказывают существенного влияния на поведение привода, а при необходимости могут быть отфильтрованы. Иногда для исключения помех приходится отказываться от контура тока, имеющего наименьшую постоянную.

Наибольшие трудности создают возмущающие воздействия, частота которых соответствует постоянным Тμ, определяющим поведение системы после компенсации больших постоянных. Система должна быть способной реагировать на них. С этой целью должна быть расширена полоса пропускания системы. При этом при настройке может быть применён не обычно используемый модульный оптимум, а квадратичный оптимум (а = 1) или статически оптимальная настройка с . Естественно, система становится более колебательной. При  запас по фазе будет , а при  лишь . Поэтому одновременно на входе в задатчик интенсивности вводится демпфирующее звено с постоянной времени близкой к .

5. Вентильный электропривод постоянного тока.

5.1. Принципы построения и классификация систем управления вентильными преобразователями.

Системы управляемый выпрямитель-двигатель (УВ-Д) очень широк, применяется во всех отраслях промышленности.

На Рис. 5.1    приведена схема однофазного управляемого выпрямителя (а) и диаграмма сигналов в системе управления (б).

Рис. 5.1 (а). схема однофазного управляемого выпрямителя.

Рис. 5.1 (б). диаграмма сигналов в системе управления.

Синхронизирующее устройство СУ управляет генератором пилообразного напряжения ГПН, который формирует импульсы опорного напряжения продолжительностью 180 электрических градусов, синхронизированные  по фазе с напряжением питания . В схеме сравнения СС сравниваются разнополярные напряжения управления и . В момент их равенства  схема сравнения СС формирует импульсы напряжения длительностью. Угол λ определяет продолжительность открытия вентиля УВ. С помощью формирователя импульсов ФИ получают короткие импульсы , которые подаются на управляющий электрод тиристора и открывают его.

Все схемы управления вентилями строятся по фазовому принципу, когда изменяется углом отпирания вентиля α, называемый угол регулирования. Поэтому главным узлом в системах управления является фазосдвигающее устройство (ФСУ).

По способу получения фазового сдвига управляющих импульсов различают одно- и многоканальные системы (асинхронные и синхронные), построенные по «горизонтальному» и «вертикальному» принципам. В одноканальной фазовый сдвиг всех управляющих импульсов осуществляется в одном ФСУ, а их распределение по каналам управления вентилями реализуется специальным коммутатором (Рис. 5.2а). В многоканальной – фазовый сдвиг в каждом канале осуществляется отдельным ФСУ (Рис. 5.2 б).