Автоматическое управление техническими системами. Система «Управляемый преобразователь – машина постоянного тока» как объект управления. Автоматическое регулирование координат электропривода. Частотно токовое управление АД, страница 7

Таким образом, передаточный коэффициент Ud = f(a) можно считать постоянным лишь на ограниченных участках изменения угла регулирования, используя кусочно-линейную аппроксимацию характеристики.

Наиболее известным и применяемым способом линеаризации зависимости Ud = f(a) является использование в СИФУ опорного напряжения с арккосинусной характеристикой.

Еще больше усложняется зависимость между углом регулирования и выпрямленным напряжением в зоне прерывистых токов. Передаточный коэффициент становится величиной переменной, зависящей от выпрямленного тока, и несколько повышается.

Значительно меньше сказывается влияние прерывистых токов при совместном управлении тиристорными преобразователями (группами). За счет уравнительных токов механическая характеристика сглаживается, обеспечивая при этом плавный переход из двигательного режима в генераторный и обратно.

В общем случае передаточную функцию управляемого тиристорного преобразователя (УВ) можно представить в виде:

                                                                                        (2.27.)

где k – переменный передаточный коэффициент, зависящий от угла регулирования и нагрузки; τ – запаздывание; Tn  - постоянная времени.

В зависимости от требуемого быстродействия теми или иными параметрами и особенностями передаточной функции преобразователя можно пренебречь.

3. Автоматическое регулирование координат электропривода.

3.1. Статистические и динамические характеристики замкнутых СУЭП.

Статистическая характеристика замкнутой системы «преобразователь - двигатель» (П-Д) представляет собой графическое изображение зависимости регулируемой переменной системы от основного возмущающего воздействия f1  в установившемся режиме при фиксированном значении задающего воздействия g и отсутствии других возмущающих воздействий f2, f3… .

Статическая характеристика может иметь несколько участков разной формы, соответствующих определенным структурам или параметрам системы, если они фиксировано изменяются в процессе управления.

На Рис. 3.1а показана статическая механическая характеристика З(замкн), типичная для многих замкнутых систем «преобразователь-двигатель» (ПД).

На характеристике обозначено:

                   х – управляющий сигнал (¢)

                   у – регулируемая величина ()

                   f – возмущающее воздействие (¢)

Рис. 3.1 (а).

         

Рис. 3.1. (б).

На этом же рисунке изображено семейство статических механических характеристик разомкнутой системы П-Д. Каждая из этих характеристик отвечает фиксированному значению хi управляющего сигнала х.

Характеристика 3 состоит их двух участков. На участке I действуют обратные связи, стабилизирующие скорость двигателя. Поэтому здесь регулируемая величина у¢ = w¢, а М двигателя можно рассматривать как основное возмущающее воздействие, так как в установившемся режим М¢=Mc¢=f1¢. Когда М¢ = о, скорость имеет значение Yo¢ = wо¢, а управляющий сигнал х¢= хо¢. При увеличении момента нагрузки под влиянием обратных связей происходит непрерывный переход с одной механической характеристики разомкнутой системы на другую вследствие возрастания управляющего сигнала (характеристики Р при). Поэтому характеристика 3, представляющая собой совокупность точек семейства Р, становится на участке I значительно жестче характеристик разомкнутой системы. Перепад скорости на этом участке  при изменении момента от  до характеризует стабильность регулирования, т.е. точность поддержания постоянства скорости при наличии возмущающего воздействия .