- электромеханическая постоянная
двигателя при f = f°.
Структурная схема рассматриваемого устройства с включенным на вход регулятором скорости приведена на Рис. 2.4б.
При практической реализации схемы необходимо учитывать, что в соответствии с (2.21.) DfиDw имеют противоположные знаки. С этой целью на вход регулятора скорости можно подать постоянное напряжение U°зω, задающее номинальную скорость, и вычесть из него значение DUзω. Если принять Ттв = Тμ, то передаточная функция ЭМС примет вид:
(2.22)
Забегая немного вперед, отметим, что для настройки на технический оптимум необходимо получить оптимальную передаточную функцию разомкнутого контура в виде:
(2.23)
Разделив (2.23.) на (2.22.) определим передаточную функцию регулятора скорости:
(2.24)
Таким образом, в данном случае для одноконтурной системы регулирования необходим ПИД – регулятор. Благодаря наличию в (2.24.) интегральной составляющей, система обеспечивает астатическое регулирование скорости как по управляющему, так и по возмущающему воздействию, а динамическая точность и быстродействие определяется значением 2Тм. При этом, неучтенная ранее малая постоянная Тя может быть учтена увеличением суммарной некомпенсируемой постоянной контура Тμ = Ттв + Тя. (ТВ – тиристорный возбудитель, или выпрямитель.)
Необходимо помнить, что в связи с нелинейностью системы оптимальная настройка сохраняется в ограниченных пределах отклонений переменных от принятой при линеаризации точки статического равновесия f°, w°.
2.3. Управляемый преобразователь.
В системах преобразователь – двигатель используют различные преобразователи, построенные на различных физических принципах. В приводах постоянного тока применяют электромашинные преобразователи (Г-Д; ЭМУ-Д и т.п.), ионные преобразователи, магнитные усилители, преобразователи на транзисторных ключах, тиристорные управляемые выпрямители, широтно-импульсные преобразователи.
Некоторые из этих преобразователей применяются в современных приводах очень редко, другие не находят применения в автомобильном и тракторном электрооборудовании, хотя и используются при производстве и обслуживании автомобилей (станки, подъемники, испытательные и регулировочные стенды и т.п.). На данном этапе рассмотрим параметры и передаточные функции управляемого преобразователя.
Тиристорный преобразователь можно рассматривать как нелинейное звено с запаздыванием. Так как тиристор – полууправляемый прибор, то воздействовать на него, если он находится в проводящем состоянии, невозможно до момента прекращения в нем тока. Управляющее воздействие может быть оказано только на следующий тиристор, который должен вступить в действие по прошествии времени, равного длительности функционирования одного прибора, которому соответствует угол 2p/m. Таким образом, неизбежно запаздывание, которое может изменяться в пределах, соответствующих углам О ¸ 2p/m. Чем меньше число фаз m в силовом преобразователе, тем больше будет запаздывание. Так, при частоте сети f = 50 гц максимальное запаздывание при m = 2 – 0,01 с; при m = 3 – 0,0066 с; при m = 6 – 0,0033 с. Фактическое запаздывание будет зависеть от момента подачи управляющего импульса. Несколько больше запаздывание может быть при переходе из инверторного режима в двигательный.
Электромагнитная инерция цепей управления (СИФУ) может дополнительно вызвать некоторое отставание в формировании сигнала, хотя в современных системах оно несущественно.
Кроме запаздывания, для тиристорного преобразователя характерна нелинейность характеристик, которая, прежде всего, определяется зависимостью среднего выпрямленного напряжения от угла регулирования:
(2.25.)
или
(2.26)
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.