Вид передаточной функции и параметры регуляторов буду выбирать таким образом, чтобы выполнить заданные требования к настраиваемому контуру регулирования. Точный расчёт ведется с помощью логарифмических амплитудных частотных характеристик по методике, изложенной в курсе ТАУ.

Предварительный выбор параметров регуляторов (метод технического оптимума).

Настройка контура регулирования тока якоря (КРТЯ)

При настройке КРТЯ нужно стремиться к достижению максимально высокого быстродействия, чтобы не допустить в переходном процессе опасных бросков тока якоря при резком приложении чрезмерной статической нагрузки. Т.е. регулятор тока должен содержать пропорциональный (П) канал. Однако П - регулятор тока, сообщая контуру регулирования высокое быстродействие, оставляет большую статическую погрешность регулирования. Это препятствует максимальному использованию двигателя по току во всём диапазоне скоростей. Поэтому применяют пропорционально – интегральный (ПИ) регулятор тока.

                                      (8.1)

Введём расчётную постоянную времени:

Трт = Т1 / Кяц                                              (8.2)

Т2 = Тi max = Tяц = 0,04 с                          (8.3)

                                 (8.4)

Т1 = (0.144…0.288) с

Настройка контура регулирования скорости (КРС).

При настройке КРС поддержание заданного значения скорости независимо от приложенных возмущений и достижение требуемых по качеству процессов пуска и торможения электропривода решаются проще и качественнее для быстродействующих КРС. Но предельное быстродействие КРС ограничено условиями его устойчивости и влиянием оборотных пульсаций напряжения тахогенератора. Для стандартных электроприводов принимают wс = (15…20) рад/с.

Введём расчётную постоянную времени:

Трс = Тд / Крс                                              (8.5)

Здесь Крс – коэффициент пропорционального регулятора скорости (РС).

Трс = 1/wс = (0.066…0,05) с                        (8.7)

Крс = (59...78.8)

Проверим величину статической ошибки скорости ên_с в замкнутой системе с П-РС

ên_сзамкн = êМ_с/ Крс = (1.3…1.0)%                (8.8)

ên_сзамкн < Δn_cзад ,

Значит достаточно П – РС.

                           (8.9)

Уточнение параметров регуляторов

Уточнение проведем с помощью логарифмических амплитудных частотных характеристик (см.рис.8.1 и 8.2).

Т1=0.09 с Т2=0.03 с         Крс=40

Расчет значений сопротивлений и емкостей РТ и РС.

Регулятор тока

w_{крт =} 100 рад/с

Kpт =Т2/Т1= 0.333

T1 = 0.09 c

R4 = R5= 63 кОм

R6 =10 кОм

T2 = R4 * С4

С4 = 0.5 мкФ

Регулятор скорости.

w_крс = 20 рад/с         Kpс = 40

R3 = 400 кОм

R1=R2 =5 кОм

Построение статических характеристик замкнутой системы электропривода

Строим следующие характеристики электропривода:

-электромеханическую n = f(Iя),

-внешнюю Uя = f(Iя),

-регуляторные Uрт = f(Iя). Uрс = f(Iя),

-механическую n = f(M),

1. Uя = Ед + Iя Rяд                                      (9.1)

Ед = w = 1 – Δw = 1 – Iя / Kpc

Uя = 1 + Iя(1/ Крс + Rяц)

2. Uрс = Кдтя * Iя * R4/R5                                    (9.2)

3. Uрт = Еп / Кп                                  (9.3)

Кп = Uн / Uун = 220 / 6.25 = 35,2

4. n = f(M)                                      (9.4)

Iя = M

Зависимости представлены на рисунке 9.1.