Моделювання системи дпс при реверсуванні

Така система застосовується у випадках, коли немає необхідності у швидкодії системи під час реверсування. Тобто реверс виконується не часто.

Реверс технологічного процесу. Реверс електроприводу в такій системі відбувається при зміні полярності напруги живлення обмотки збудження двигуна. Такий реверс протікає довгий час, що зумовлюється великою індуктивністю, а відповідно і сталою часу обмотки збудження. Таким чином в електроприводі регулювання швидкості від нуля до номінальної відбувається за рахунок зміни напруги на обмотці якоря, а реверсі регулювання швидкості від номінальної більше за рахунок зміни величини та знаку напруги обмотки збудження. Такий електропривод має нереверсивний регульований випрямляч в колі якоря двигуна і реверсивний регульований в колі збудження.

Побудуємо функціональну схему:

ТПЯ ­­– тиристорний перетворювач якоря

Ф – форсуючий елемент

БВП залежно від вхідних сигналі видає сигнал дозволу роботи СІФК+ чи СІФК-. Перемикання між ними відбувається тоді, коли І_зб=0, а ввімкнення СІФК+ чи СІФК- залежить від знаку сигналу на виході РСЗ. Форсуючий елемент Ф призначений для того, щоб забезпечувати швидке наростання І_зб ніж U_я.

Побудуємо математичну модель:

, (3.1)

, (3.2)

, (3.3)

, (3.4)

, (3.5)

, (3.6)

, (3.7)

, (3.8)

, (3.9)

, (3.10)

, (3.11)

, (3.12)

, (3.13)

, (3.14)

, (3.15)

, (3.16)

, (3.17)

, (3.18)

, (3.19)

, (3.20)

. (3.21)

Система рівнянь (3.1) – (3.21) є математичним описом ДПС при реверсуванні І_зб.

На основі математичної моделі будуємо структурну схему:

Моделювання системи двозонного керування тп-дпс

Система двозонного керування ТП-ДПС дозволяє регулювати швидкість від нуля до номінальної за рахунок зміни напруги якоря вище номінальної за рахунок зміни напруги збудження. Реверс електроприводу відбувається за рахунок зміни полярності U якоря. Таким чином електропривод обладнаний реверсивним регульованим тиристорним перетворювачем в колі якоря і нереверсивним регульованим в колі збудження.

Класично контур якоря обладнують двома зворотними зв’язками по швидкості, а контур збудження – внутрішнім зв’язком струму збудження, та зовнішнім по ЕРС. Зворотній зв'язок по ЕРС необхідний для того, щоб коригувати значення напруги збудження при зміні струму якоря.

Функціональна схема:

БРЕ – блок розрахунку ЕРС,

БВН – блок виділення модуля.

Побудуємо математичну модель системи:

, (4.1)

, (4.2)

, (4.3)

, (4.4)

, (4.5)

, (4.6)

, (4.7)

, (4.8)

, (4.9)

, (4.10)

, (4.11)

, (4.12)

, (4.13)

, (4.14)

, (4.15)

, (4.16)

, (4.17)

, (4.18)

, (4.19)

, (4.20)

. (4.21)

Рівняння (4.1) – (4.21) математична модель системи, на сонові якої побудуємо структурну схему.

Моделювання систем непрямого регулювання швидкості

Система непрямого регулювання швидкості використовуються у випадках, коли не ставляться високі вимоги до статичних та динамічних характеристик систем. Їх принцип роботи полягає в тому, що зворотній зв'язок по швидкості замінюють зворотній зв'язок по ЕРС, яка при постійному потоці машини пропорційна швидкості. Таким чином із системи електропривода виводиться тахогенератор, який по своїй природі є нестійким електромеханічним об’єктом і потребує додаткових маніпуляцій з напругою на його виході.

Системи непрямого регулювання можуть бути одно та двоконтурні до одно контурних відносять системи із без інерційним сенсором напруги та системи з таким самим сенсором напруги і передаточною функцією двигуна на виході сенсора.

У двоконтурних системах непрямого регулювання додатково встановлюють контур зворотного зв’язку по струму. При цьому цей зворотній зв'язок може працювати як струмова відсічка.

До двоконтурних систем відносяться система з інерційним сенсором напруги та система з без інерційним сенсором напруги з компенсацією падіння напруги на активному опорі двигуна.

Побудуємо функціональну схему (загальну):

БСВ – блок струмової відсічки;

БРЕ – блок розрахунку ЕРС.

1. Без інерційний

. (5.1)

2)

,

, (5.2)

. (5.3)

3. Система зі зворотнім зв’язком по струму:

, (5.4)

,

.

3. З без інерційним сенсором напруги:

, (5.5)

, (5.6)

Математична модель, яка буде загальною для всіх часткових випадків:

, (5.7)

, (5.8)

Регулятор ЕРС:

, (5.9)

, (5.10)

, (5.11)

, (5.12)

, (5.13)

, (5.14)