4. Выбор элементов сау и расчет параметров обратных связей

При использовании аналоговых регуляторов на базе операционных усилителей

УБСР – АИ коэффициенты обратной связи по скорости можно рассчитать следующим образом:

где: Кдс – коэффициент передачи датчика скорости с учетом коэффициентов передачи потенциометра Кп (Кп = 0,5) и сглаживающего RC – фильтра Кф (Кф 0,95);

Кс – коэффициент приведения обратной связи по скорости к задающему входу регулятора скорости;

Uзн – номинальное значение управляющего напряжения задающего устройства (для элементов УБСР – АИ Uзmax = 10В.)

В качестве датчика скорости применим тахогенератор постоянного тока ТГ-3 исходя из условий n_я.тг n_max

Таблица 7. Технические данные тахогенератора

Рис. 5 Функциональная схема включения датчика и РС

Коэффициент передачи датчика скорости:

Коэффициент приведения ОС по скорости к задающему входу регулятора скорости:

В системах подчиненного регулирования рекомендуется использовать датчик тока УБСР – АИ, подключаемый к стандартному шунту.

Параметры шунта:

• Iш = 150 А

• Uш = 75 mB

Коэффициент передачи шунта:

Коэффициент датчика тока имеет следующий вид:

где: Ку = 100 – коэффициент усиления датчика тока ДТ – 1АИ

Коэффициент передачи обратной связи по току в системах подчиненного регулирования определяется выражением:

где: Uрс.о =10В – напряжение ограничения регулятора скорости

Iя.max – максимальное значение тока якоря двигателя

3. Синтез и расчет динамики сэп с учетом упругости механических передач

1. Составление передаточных функций звеньев сэп

Построенная выше функциональная схема САУ дает возможность выделить отдельные динамические звенья первого и второго порядка. Для каждого динамического звена необходимо составить его передаточную функцию и структурную схему.

Тиристорный преобразователь (ТП), вместе с системой управления и фильтром, для сглаживания пульсаций может быть представлен апериодическим звеном с передаточной функцией:

где: Ттп – постоянная времени ТП;

Тф =(0,003…0,005)=0,005 с – постоянная времени фильтра;

с – время запаздывания силовой части.

Датчик скорости и тока при наличии фильтров на входе следует считать апериодическими звеньями с передаточными функциями:

Датчик скорости –

где: Тдс=0,005…0,02=0,01 с – постоянная времени датчика скорости

Датчик тока якоря –

где: Тдт=0,002…0,003=0,002 с – постоянная времени датчика тока

Передаточная функция ДПТ с учетом упругости механической части ЭП:

где: – постоянная времени, определяющая упругий резонанс на частоте ;

q – коэффициент соотношения инерционных масс;

– постоянная времени, характеризующая «провал» в ЛАХ объекта на частоте

- коэффициенты демпфирования упругих звеньев;

Передаточная функция механической части ЭП приведенной к валу двигателя:

Передаточные функции ПИ – регуляторов скорости и тока, построенных на базе операционных усилителей, могут быть представлены в виде: