Функциональные системы с жёсткой обратной связью по скорости и гибкой обратной связью по току

1.

ООС по току и скорости стабилизируют выходные величины, т.е. отрицательная обратная связь "держит" выходной параметр неизменным

ПОС не могут использоваться, потому что они приводят к разносу системы, т.к. постоянно увеличивают выходную величину. Т.е. положительная обратная связь "разгоняет" изменение выходного параметра.

2.

Функциональная зам. системы с жёсткой ОС по скорости и гибкая ОС по току:

ОС-w

ОС-I

Назначение элементов схемы

ДС (в данном случае тахогенератор) – датчик скорости, служит для формирования обратной связи по скорости.

Р – регулятор.

УП – управляемый преобразователь.

М – ЭД постоянного тока.

Отличие ЖОС и ГОС:

ЖОС работает всегда, а ГОС работает только при определённом условии.

Например ГОС по току до тока (момента) отсечки является разомкнутой, а при достижении  тока (момента) отсечки замыкается.

3.

Ур-ие мех. Хар-ки ЖОС:

Система

Ур-е

В итоге

При введении ЖОС-w, жёсткость увеличится,а статизм уменьшится.

4.

Ур-е ГОС-I

В итоге

При введении ГОС-I жёсткоть уменьшается,после Мотс(Iотс),а статизм увеличивается.

5.

Назначение элементов схемы

Тахогенератор – датчик скорости, служит для формирования обратной связи по скорости.

РС,РТ – регулятор скорости и тока.

УП – управляемый преобразователь.

М – ЭД постоянного тока.

Ограничение тока производится за счёт РС., т.е. из-за рассогласования сигналов задания и сигнала ОС-w,РС уходит в насыщение, тем самым ограничивая сигнал задания тока.

6.

Семейство мех хар-к

Пер-е хар-ки

На 1,ток огран-ся за счёт ухода РС в насыщение.

На 2, уменьшается время разгона за счёт ограничения по току.

Ток якоря может превышать ток уставки, за счёт перерегулирования, которое может возникать при настройке на ТО,СО,УСО.

7.

Принцип работы:

При работе Эд во второй зоне, а именно при скоростях ниже номинальной,рег-р ЭДС находится в режиме насыщения и формирует на выходе сигнал задания тока,соответ-ий номинальному току возбуждения. Контур рег-ия Iв служит для стабилизации Iв, при разгоне выше номинальной скорости регулятор ЭДС выходит из ограничения и снижает сигнал задания Iв.

Режим работы рег-ра ЭДС – нелинейный.

8.

Инвертор работает в режиме ШИМ и преобразует пост. напр.  на выходе звена пост. тока в регулируемое по частоте и амплитуде напр. на статоре движка М. Схема явл. нереверсивной, не предусматривает  эл.торможение. Рег-р скорости РС вместе с задатчиком интенсивности ЗИ и 1-ым сумматором обеспечивают получение нужной жесткости хар-к во всем D и обеспечения необходимой плавности разгона. Это осущ-ся за счет рег-ия  Uf.

ФП – изм-ет величину напряжения в зависимости от частоты.

Стабилизация скорости - если ток статора меньше тока уставки и контур тока разомкнут.

Ограничение Iстат – при привышении током статора тока уставки.

Рекуперация невозможна в этой схеме из-за выпрямителя на входе.

9.

БО РС – ограничивает ток при пуске, путём ограничения сигнала задания тока.

ФП – изменяет величину напряжения в зависимости от величины частоты.

(о-а – напряжение = 0,для компенсации активного сопротивления статора на низких частотах.;

a-б – поддерживается пропорциональность изменения напряжения;

б-в – напряжение постоянно, т.к. не должно превышать номинального значения. )

Семейство стат мех хар-ик:

В разомкнутой системе может быть получен D≤10 – 15.

IR-компенсация – для уменьшения влияния активного сопротивления статора на величину магн. потока. ( увеличение напряжения на выходе преобразователя, компенсируя тем самым падение напряжения на активном сопротивлении статора ).

10.

Тиристоры VS1..VS6 – образуют схему управляемого выпрямителя.

Тиристоры VS7..VS12 – образуют автономный инвертор тока.

Диоды VD1..VD6 и конденсаторы C1..C6 – образуют устройство искусственной коммутации.

УВ + L = источник постоянного тока.

СУВ – регулирует выходной ток.

СУИ – регулирует частоту.

УО – усилитель с ограничением. – при резких изм-иях Uзс, он уходит в ограничение, при этом Uβ ост-ся фиксированной, и контур рег-ия тока переходит в режим стабилизации тока.

ФП – преобразует Uβ в сигнал задания тока.

Стабилизация скорости – за счёт ОС-w на линейном участке УО.

Ограничение тока – за счёт ухода в ограничение УО, с пом-ю ОС-I.

Рекуперация энергии возможна, для этого УВ переводится в инверторный режим, а АИТ в выпрямительный.

11.

В создании момента участвуют –ψ2 проп-но  i1x,i1y,а  им пропорциональны Iµ и Iw,

Рег-ие этих переменных производится за счёт вычисления состояния тока статора в 2хф системе координат ХУ, поэтому производят измерения напряжений и токов статора,и при помощи модели АД переходят от 3хф  системы к 2хф системы векторов, формируя на выходе моделли сигналы Iw~i1y и Iµ~i1x.

12.

Малый D, не sin-ть напряжения на статоре.

Простота конструкции.

13.

14.

15.

16.