7 Расчет параметров цепей обратной связи

Если якорную цепь двигателя подключить на выход не регулируемого преобразователя, то приложение статического момента вызывает снижение скорости вращения двигателя n. Так как по заданию курсового проекта М_с может принимать различные значения, то необходимо ввести корректирующую обратную связь по скорости. Для стабилизации I_я вводится обратная связь по току.

Рисунок 2 – Структурная схема электропривода постоянного тока с подчиненным регулированием.

Рисунок 3 – Принципиальная схема регуляторов тока и скорости.

Для расчета цепей обратной связи нам понадобятся данные преобразователя: номинальные значения тока I_{d ном} и напряжения U_{d ном}, линейного (вторичного) напряжения трансформатора U_2л, индуктивность фазы L_ф, коэффициенты передачи преобразователя К_ВО и датчика тока К_ДТ.

; (26)

;

; (27)

; (28)

;

; (29)

; (30)

где U_ДТ=6В при максимальном токе двигателя I_max=2I_H.

;

(31)

где: L_я – индуктивность якорной цепи;

L_Т – индуктивность трансформатора.

(32)

где: U_н, I_н, ω_н – номинальные напряжение, ток и частота вращения двигателя;

р_п – число пар полюсов;

k – коэффициент, который принимают равным k=0,6 для двигателей без компенсационной обмотки.

Полное сопротивление трансформатора:

; (33)

Активное сопротивление трансформатора:

; (34)

.

Реактивное сопротивления трансформатора:

; (35)

Тогда индуктивность трансформатора:

; (36)

Индуктивность фазы равна:

Быстродействие привода характеризуется значением резонансной частоты - полосой пропускания частот. Примем =200 с^-1.

Качество переходных процессов в САР характеризуется коэффициентами А=1,54, В=0,44 и С=1,1.

В соответствии с рисунком 3 находим следующие параметры:

; (37)

; (38)

,

где U_{ТГ max} и n_{ТГ max} каталожные данные тахогенератора,

U_{З max} и R₁ задается 10В и 10 кОм соответственно.

По линейке сопротивлений принимаем R₂=10 кОм

; (39)

; (40)

,

где С₂ – выбирается из линейки (0,1-0,47) мкФ

По линейке сопротивлений принимаем R₈=330 кОм.

, (41)

где . Тогда :

Параметры регулятора тока: R₇=18 кОм, R₈=330 кОм, C₂=0,47 мкФ.

Сопротивление в цепи обратной связи регулятора РС:

; (42)

, (43)

где К_i - коэффициент П-части РТ;

, (44)

где К_∑РТ – коэффициент узла суммирования РТ;

, (45)

где U_PCmax =10B,

K_R5 =0,25…0,5 – коэффициент потенциометра R₅;

,

где ;

Подставляя данные в (42) – (45) находим:

Выбираем R₆=200 кОм.

Конденсатор в цепи обратной связи РС:

; (46)

Выбираем С₁=0,1 мкФ.

Параметры регулятора скорости: R₃=200 кОм, С₁=0,1 мкФ, R₁=10 кОм, R₂=10 кОм.