СУЭП с подчиненным регулированием координат

Схема управления вентильным электроприводом постоянного тока с обратной связью по скорости с двухконтурной системой подчиненного регулирований тока и скорости

Функциональная схема представлена на рисунке 6

Рисунок 6 –Функциональная схема

 В данной схеме двигатель постоянного тока М питается от тиристорного преобразователя U с

системой импульсно-фазового управления СИФУ. Управляющее напряжение Uу поступает на СИФУ с выхода регулятора тока РТ(Uу = Uрт). На входе регулятора тока происходит сравнение задающего напряжения Uзт и напряжения обратной связи по току Uост, получаемого с датчика тока ДТ. Задающим напряжением для регулятора тока РТ служит выходное напряжение регулятора скорости РС(Uзт =Uрc), т.е. контур регулирования токаподчинен контуру регулирования скорости.

Задающее напряжение на вход регулятора скорости поступает либо непосредственно с командного органа или через сглаживающее устройство, например, с задатчика интенсивности ЗИ. Напряжение обратной связи по скорости Uосc- поступает либо от тахогенератора BR либо от датчика ЭДС (например, стахометрического моста).

Для ограничения максимальной величины тока задающее напряжение регулятора тока Uзт ограничивается путем шунтирования регулятора скорости либо стабилитронами VI,V2, либо специальным источником опорного напряжения БО. Если напряжение на выходе регулятора скорости меньше напряжения пробоя стабилитронов или опорного напряжения Uо, то регулятор скорости нормально работает в соответствии с его настройкой.

Если же его выходное напряжение становится больше напряжения пробоя стабилитронов (или опорного напряжения), то сопротивление обратной связи усилителя становиться практически равным нулю, и дальнейший рост задающего Uзт напряжения невозможен.

В данной схеме, как и в большинстве других систем подчиненного регулирования электроприводами, контур тока является внутренним. С него начинают расчет и настройку многоконтурной системы. Оптимизированный токовый контур является составной частью объекта регулирования в системе управления скоростью. Результаты его настройки в значительной мере определяют быстродействие всей системы и качество регулирования.

Введение в систему управления электропривода отдельного регулятора тока позволяет решить следующие задачи:

1. Путём компенсации инерционности в силовой цепи за счёт действия регулятора тока формировать кривую тока якоря таким образом, что бы обеспечивался, возможно, более быстрый рост тока при отсутствии перерегулирования.

2. Эффективно ограничивать (совместно с регулятором скорости) максимальные значения тока при перегрузках, т.к. контур тока является самым быстродействующим.

3. Эффективно ограничивать колебания тока и скорости при колебаниях напряжения питающей сети.

4. Обеспечивать равномерное распределение тока нагрузки при параллельной работе двух преобразователей на общую нагрузку и равномерное распределение нагрузки между двумя двигателями при жесткой связи их валов. Для этого достаточно лишь подавать задающее напряжение UЗТ на входе регуляторов тока обоих преобразователей от общего задатчика (с выхода общего регулятора скорости UЗТ = UРС).

Объект регулирования в контуре регулятора тока включает в себя:

1. Преобразователь,

2. Якорную цепь двигателя,

3. Датчик тока.

При неподвижном двигателе ток в цепи якоря определяется напряжением на его зажимах, сопротивлением и индуктивностью силовой цепи. Если же двигатель вращается, то ток зависит и от его ЭДС. Быстродействие контура регулирования тока значительно выше быстродействия контура регулирования скорости. Поэтому при изменении величин задания на входе регулятора тока процесс установления нового значения тока происходит настолько быстро, что ЭДС двигателя за это время не успевает существенно измениться. Данное обстоятельство позволяет во многих случаях при расчете и настройке контура регулирования тока пренебрегать изменениями ЭДС двигателя, т.е. учитывать только электромагнитную инерцию систем.