Расчет системы подчиненного регулирования электроприводом постоянного тока: Методические указания к выполнению курсового проекта по учебной дисциплине «Системы управления электроприводов», страница 4

                                                        (19)

          Передаточная функция замкнутого контура скорости с учетом (19) имеет вид:

                        (20)

          Наличие в (21) форсирующего члена  приводит к значительному перерегулированию в скорости по сравнению с однократно интегрирующей САУ. Поэтому рекомендуется на вход системы включить инерционное звено с постоянной времени  Регулятор скорости с фильтром на входе системы показан на рисунке 10.

Рисунок 10 – Схема ИП-регулятора скорости

с фильтром на входе

          Постоянная времени фильтра на входе системы   

          Аналогично рассмотренному выше определим реакцию двукратно интегрирующей системы  (рисунок 11) на возмущающее воздействие.

Рисунок 11 – Структурная схема системы

с ИП-регулятором скорости

          По структурной схеме запишем передаточную функцию системы:

                               (21)

          В соответствии с (21) в установившемся режиме работы () изменение скорости вследствие изменения момента нагрузки равно нулю, то есть двукратно интегрирующая система является астатической по управляющему и возмущающему воздействиям.

          Если требуется, чтобы система электропривода обладала статизмом по нагрузке меньшим, чем в однократно интегрирующей САУ, в [6] рекомендуют шунтировать конденсатор  резистором  Величина статизма обеспечивается выбором  а степень колебательности системы определяется параметрами элементов  Значение шунтирующего сопротивления можно найти из условий, что напряжение на выходе регулятора скорости при нагрузке двигателя, соответствующей номинальному току, образуется за счет снижения его скорости вращения:

                                               (22)

Рисунок 12 – Схема ИП-регулятора скорости

с шунтирующим резистором

          С другой стороны, напряжение регулятора скорости является заданием тока двигателя:

                                                                                                (23)

          Решая совместно (22) и (23) при номинальном токе нагрузки, получим величину падения скорости:

                                                                         (24)

          Заданную величину статизма можно определить как

                                                               (25)

          При  получим статизм, соответствующий однократно интегрирующей системе

                                                                                       (26)

          Из уравнения (25) можно определить величину  при заданном статизме и рассчитанных оптимальных значениях сопротивлений  и .

          Передаточная функция регулятора скорости при его реализации по схеме, изображенной на рисунке 12, имеет вид:

                                                                   (27)

          где  

Подчиненное регулирование

 в системе «Генератор–двигатель» (Г-Д)

          Для форсирования переходных процессов в системе Г-Д в многоконтурных системах необходимо иметь достаточный запас по напряжению вентильного возбудителя генератора (2 – 4,5-кратный). Система регулирования тока якоря может быть выполнена одноконтурной или двухконтурной. Одноконтурная система регулирования тока якоря требует установки сложного (ПИД) регулятора тока, реализация которого затруднена из-за невысокой помехозащищенности последнего. Поэтому в системе Г-Д с тиристорным возбудителем генератора предпочитают иметь дополнительный внутренний контур напряжения генератора (рисунок 13) с более простым ИП-регулятором напряжения генератора.

          Внутренний контур тока (рисунок 14) содержит одно инерционное звено с большой постоянной времени обмотки возбуждения генератора и второе инерционное звено с малой некомпенсируемой постоянной времени тиристорного возбудителя .