4.1.2 Аналіз статичних характеристик системи регулювання швидкості

Розглянемо статичні характеристики системи регулювання швидкості (СРШ). З урахуванням вищевказаного виразу структурна схема СРШ представлена на рис. 4.3.

Рисунок 4.3 – Структурна схема системи регулювання швидкості

При використанні ПІ – РШ з передаточною функцією:

Із структурної схеми (СРШ) одержимо для визначення кутової швидкості вала двигуна:

Похибка за швидкістю визначається виразом:

Статична похибка за швидкістю дорівнює:

Отже наявність ПІ – РШ забезпечує СРШ астатичні властивості по завданню і по збуренню, незалежно від типу використовуємого регулятора струму.

При використанні П – РШ вираз вихідної координати й похибки за швидкістю можуть бути отримані з попередніх виразів для похибки вважаючи, що . після перетворень отримаємо:

З виразів бачимо, що незалежно від типу застосовуємого регулятора струму при використанні П – РШ зі збільшенням навантаження на валу ЕД швидкість обертання валу буде зменшуватися .

Можна визначити максимальне значення похибки, при якому відбувається розмикання контуру швидкості.

де: - максимальне значення сигналу на виході П – РШ

При використанні П – РШ і П – РС статична похибка визначається попереднім виразом , якщо у нього підставити Н₁(р)= Н₁₁(р), Н₂(р)= Н₂₁(р), Н_3(р)= Н₃₁(р) і прийняти р=0, то отримаємо:

Складова похибки за швидкістю, що обумовлена наявністю навантаження на валу ЕД:

При застосуванні П-РШ і ПІ-РШ статична похибка визначається виразом якщо в нього підставити Н₁(р)= Н₁₁(р), Н₂(р)= Н₂₁(р), Н_3(р)= Н₃₁(р) і прийняти р=0:

Якщо значення статичної похибки, визначеної двома останніми виразами виявляється більшим за потрібне, то необхідно збільшити значення К_РШ або перейти до схеми з ПІ–РШ . Статичні характеристики СКЕП при різному з’єднанні типів регуляторів струму і швидкості приведені на рисунку 4.4.

Рисунок 4.4 – Статичні електромеханічні характеристики двоконтурної СРШ з підлеглим регулюванням координат

4.2 Синтез параметрів скеп

Для отримання високої швидкості під час перехідного процессу неохідно підтримувати значення моменту на валу на максимально допустимому рівні, а для забезпечення необхідної жорсткості механічних характаристик – постійність заданої швидкості при зміні навантаження. Як наслідок в таких ЕП необхідно забезпечувати регулювання як мінімум двох координат – моменту і швидкості. Виконання цих умов в ЕП з керованими перетворювачами енергії забеспечується замкнутими системами керування, які за допомогою зворотних зв’язків і регуляторів передають необхідні керуючі дії на перетворювач. В залежності від способу передачі керуючих

імпульсів та числа необхідних для цього регуляторів системи керування можна розділити на дві основні группи – системи з сумуючими підсилювачами та системи з контурними регуляторами.

Оскільки системи з сумуючими підсилювачами мають обмежені можливості регулювання за точністю і щвидкодією, їх динамічний синтез і наладка досить складні, тому в роботі будемо розглядати систему підпорядкованого регулювання з контурними регуляторами.

Рисунок 4.5 – Структурна схема СКЕП

Кожен з контурів багатоконтурної системи підпорядкованого регулювання будується за принципом регулювання за відхиленням і кожен контур має регулятор і об’єкт керування. На вході кожного контуру, являючого собою одноконтурну схему керування подається керуюча дія, яку він повинен відпрацювати відповідним чином.