8. Структурная схема снс аэп

   1. Расчет передаточных функций

Элементами схемы являются элементарные динамические звенья и сумматоры. Составляется на основе функциональной схемы и схемы электрической принципиальной. Согласно функциональной схеме определяются блоки, через которые проходит сигнал управления, и по принципиальным схемам этих блоков определяются их передаточные функции.

Передаточные функции двигателя:

– электрическая часть

– механическая часть

Расчет статических характеристик

,

,

- сопротивление щетки, Ом;.

R_ТП – сопротивление трансформатора, Ом;

R_Д – динамическое сопротивление тиристора, Ом;

U_Т = 1В – падение напряжения на тиристоре;

- электрическая постоянная времени

- электромеханическая постоянная времени

Следовательно, передаточные функции двигателя будут иметь вид

Передаточная функция тиристорного преобразователя

W(р)=

Передаточная функция датчика тока якоря

W(р)=

Передаточная функция датчика тока ОВ

=

Передаточная функция датчика напряжения

К=

Т=

W(р)=

Передаточная функция датчика скорости

W_Д.С.(р)=

Передаточная функция согласующего устройства

W_СУ(р)=0,8

Передаточная функция датчика ЭДС

W(р)=

Т=Т_Я=0,0046(с)

К=

W(р)=

Передаточная функция эталонной модели двигателя

W_ЭМ(р)=

Передаточная функция ОВ

К_ОВ =

Т_ОВ = 0,1 (с)

W_ОВ=

Коэффициент передачи между магнитным потоком обмотки возбуждения Ф и током возбуждения I_В

Ф = К_ОВ·I_OB ;

l ≈ 0,8 · l₃₀ – длина полюса;

l₃₀ = 645 · 10^-3 (м);

l ≈ 0,8 · 645 · 10^-3 = 0,516 (м);

S = 0,261 · 0,516 = 0,135 (м²);

Ф_н = 1,6 · 0,135 = 0,216 (Вб);

К_ОВ = Ф_н / I_ОВ = 0,216/3.136 =0.069 ;

тогда

С_е и С_м – электромеханическая и электромагнитная постоянная;

.

2. Разработка корректирующих устройств

Задаемся показателями САР для разработки корректирующих устройств.

1 использовать настройку «оптимум по модулю», т.е. оптимальность по быстродействию;

2 получить апериодические характеристики с минимальным перерегулированием;

3 установившееся значение ε = ± 5%.

– расчет регулятора тока якоря

Так как величина Т_я является значительной, для ее компенсации необходимо применить ПИ-регулятор с передаточной функцией:

W(р) = К·

Т= Т= 0,0046 (с),

Т– малая постоянная времени контура тока,

Т = Т = 0,0016.

К=,

W(р)=0,248·

– расчет регулятора скорости

Для компенсации второй большой постоянной времени Тприменяем настройку оптимум по модулю и П-регулятор с передаточной функцией:

W(р)=К.

К = Т·

Малая постоянная времени контура скорости

= 2 Т= 2·0,0016 = 0,0032,

К= 0,03·

Передаточная функция имеет следующий вид:

W (р) = 1,59

– расчет регулятора тока возбуждения

Для компенсации «большой» составляющей времени Т_В используется ПИ-регулятор, т.к. объект регулирования является апериодическим звеном первого порядка:

К_РТВ =

W_РТВ(р)=

– расчет регулятора ЭДС

Так как в контуре ЭДС нет больших значений постоянных времени для настройки оптимум по модулю применим И - регулятор.

W_РЭ(р) =

К_РЭ = ,

Т_МЭ = 2Т_МТВ + Т_Д,

Т_МТВ – малая постоянная времени контура тока обмотки возбуждения

Т_МЭ = 2 0,0016 + 0,0016 = 0,0048 (с),

К_РЭ =

W_РЭ(р) =

Структурная схема СНС АЭП с двухзонным регулированием:

Расчет схемы электрической принципиальной регуляторов СНС

– регулятор тока якоря (ПИ – регулятор)

Принимаем , тогда

– регулятор тока возбуждения (ПИ – регулятор)

Принимаем , тогда

– регулятор скорости (П – регулятор)

Принимаем , тогда

– регулятор ЭДС (И – регулятор)

Принимаем , тогда