Система управления ДПТ путем регулирования тока возбуждения

Синтезируем систему комбинированного управления, добавив в неё дополнительное задание по скорости, которое выглядит следующим образом:

,

принимаем

Установившаяся ошибка должна быть

mg width=534 height=233 src="images/referats/21968/image046.jpg">

Рис. 2 Модель ЭП с учетом дискретности преобразователей.

На рис. 4 блок Subsystem – блок, моделирующий стабилизатор напряжения, Subsystem1 – блок, моделирующий определения угла управления из уравнения . Где Uу­ – напряжение управления, приведенное к стандартному ряду -10…10В, Um – максимальное напряжение пилообразного сигнала, приведенный к стандартной шкале -10…10В.

В модели не учитывается дискретность ШИМ преобразователя в цепи возбуждения, так как частота коммутации достаточна для данного допущения.

Моделирование.

1. Пуск привода на номинальную скорость (7.78В) при линейном изменении задания.

Рис. 3 Графики зависимостей .

Статическая ошибка по скорости составляет 2.2 рад/с, что удовлетворяет требованиям.

Рис. 4 Переходный процесс по току якоря

Рис. 5 Пульсации тока якоря в установившемся режиме

Из рис. 5 видно, что амплитуда пульсаций тока составляют 1.2 А, для двигателя допустимая амплитуда пульсаций 0.2*Iном = 0.2*14.6 = 2.92 А

Отработка приводом синусоидального задания с

Рис. 6 Графики зависимостей .

Проведем эксперимент отработки приводом задания

Рис. 7 Графики зависимостей .

Полоса пропускания привода , при

Рис. 8 Графики зависимостей .

4. Разработка принципиальной электрической схемы и выбор её элементов

1. Контур тока якоря.

Принимаем

,

Необходимо ограничение выходного сигнала на уровне 10В, следовательно выбираем стабилитрон с напряжением стабилизации 10В.

В качестве датчика тока выбираем ДТХ – 10.

Технические данные ДТХ – 10:

Допустимая перегрузка по измеряемому току (разы) 1.5

Диапазон рабочих температур -20…+80 0С

Основная и приведенная погрешность 1%

Нелинейность выходной характеристики 0.1%

Номинальный ток 10 А

Коэффициент передачи 1:2000

Полоса пропускания 1…50000Гц

Источник питания 15В 10%

Рис. 9 Регулятор тока якоря. Схема принципиальная

Учитывая номинальный входной ток и коэффициент передачи, то номинальный выходной сигнал составляет 10/2000 = 0.005 А. Входной ток , тогда выходной ток

Рис. 10 Схема формирования сигнала - (UЗТЯ - UОТЯ)

Принимаем

,

Выбираем:

R9, R12 , R13 , R17 , R19 – C2-29В-0.125-10 кОм±0.05%

R6 – C2-29В-0.125-7.3 Ом±0.05%

R21 – C2-29В-0.125-192 Ом±0.05%

С17– К73-17-63В-12.3 мкФ±0.5%

VD2 – КС210Б

DA1.4, DA1.6, DA1.8 – К140УД17А

DA2 – AD1403

2. Контур скорости

Выберем тахогенератор ТГП-60.

Технические данные ТГП-60:

Номинальная частота вращения 1500 об/мин

Крутизна выходного напряжения 60 мВ/(об/мин)

Нелинейность выходного напряжения 0.1 %

Асимметрия выходного напряжения 0.2 %

Коэффициент пульсации 2.5%

Сопротивление нагрузки 6 кОм

Температурный коэффициент

выходного напряжения 0.01%/0С

Момент инерции ротора 10-5 кг/м2

Статический момент трения 10-2 Нм

Максимальная частота вращения привода 1140 об/мин, тогда напряжение на выходе тахогенератора .

Рис. 11 Схема формирования сигнала КРС(- UЗС + UОС)

Принимаем

,

В связи с коммутационными процессами, имеющими место в коллекторном узле тахогенератора, необходим фильтр.

Принимаем постоянную времени фильтра с.

Выходной сигнал ограничивается на уровне 10В стабилитроном с напряжением стабилизации 10В.

Выбираем:

R1 – C2-29В-0.125-87.4 кОм±0.05%

R2, R5, R7 – C2-29В-0.125-10 кОм±0.05%

R3, R4 – C2-29В-0.125-145 Ом±0.05%

С1 – К73-17-63В-46 пФ±0.5%

VD1 – КС210Б

DA1.1, DA1.2 – К140УД17А

Блок компенсации по первой производной скорости:

Рис. 12 Схема формирования сигнала (КК ∙р)

Принимаем

,

Выбираем:

R8 – C2-29В-0.125-1 МОм±0.05%

С4 – К73-17-63В-1.5 мкФ±0.5%

DA1.3 – К140УД17А

3. Контур тока возбуждения

Рис. 13 Регулятор тока возбуждения. Схема принципиальная

Принимаем

,

Необходимо ограничение выходного сигнала на уровне 10В, следовательно выбираем стабилитрон с напряжением стабилизации 10В.

 Скачать реферат