Расчет параметров системы подчиненного регулирования

 

2.1

KТ

WТП(P)

WPТ(P)

Расчет регулятора тока

Рисунок 2.1 — структурная схема регулятора тока

 

Передаточная функция регулятора тока при оптимизации контура на модульный оптимум будет иметь вид:

 

 

Коэффициент передачи регулятора тока:

 

 

где Т_ОТ = 2Тm = 0.01 с

 

R_Э – суммарное активное сопротивление якорной цепи:

 

 

R_Ш – сопротивление шунта:

 

L_Э – суммарная индуктивность якорной цепи:

 

 

Т_Э – электромагнитная постоянная времени якорной цепи:

 

 

Коэффициент передачи тиристорного преобразователя:

 

 

Коэффициент обратной связи по току:

 

 

где

На рисунке 2.2 представлена функциональная схема регулятора тока.

Рисунок 2.2 — функциональная схема регулятора тока

 

На рисунке 2.3 представлена структурная схема регулятора тока.

 

 

 

Рассчитываем элементы функциональной схемы регулятора тока по следующим соотношениям:

 

В качестве шунта RS выбираем шунт типа 75ШС, имеющий следующие параметры:

 

U_Н = 75 мВ, I_H = 500 A

 

Коэффициент передачи датчика тока:

 

 

В качестве датчика тока применяем датчик тока типа ДТ3–AИ унифицированной блочной системы регуляторов (УБСР АИ). Этот датчик предназначен для формирования и ввода в систему регулирования аналогового сигнала, пропорционального току в цепи якоря двигателя. Датчик подключается к шунту в якорной цепи и обеспечивает гальваническую развязку между входными и выходными цепями с разностью потенциалов между ними до 1000 В.

Параметры датчика ДТ3–AИ (на схеме UA):

1) выходное напряжение ±10 В;

2) коэффициент передачи (регулируемый) К_ДТ = 53¸135;

3) погрешность ≤ 1%

4) полоса пропускания w_ПР = 1.5 кГц.

5) напряжение питания постоянным током 12.6 В

Принимаем конденсатор С_ОСТ емкостью 1 мкФ.

 

 

Выбираем резистор R_ОСТ марки МЛТ–0.125, сопротивлением 75 кОм.

Выбираем резистор R_ЗТ марки МЛТ–0.125, сопротивлением 43 кОм.

Выбираем резистор R_Т марки МЛТ–0.125, сопротивлением 43 кОм.

Выбираем конденсатор С_ОCТ марки К50-6, емкостью 1мкФ.

 

2.2

КОС

w

Расчет регулятора скорости

Рисунок 2.4 — структурная схема регулятора скорости

 

Согласно заданию, требуется обеспечить статическую ошибку регулирования в пределах 5%. Применение пропорционального регулятора скорости обеспечивает статизм

 

,

 

что находится в пределах 5%, следовательно, возможно применение П-регулятора.

Коэффициент передачи регулятора скорости:

 

где Т_КС = 4Тm = 0.02 с

К_ОС - коэффициент обратной связи по скорости:

 

где

 

Суммарный момент инерции системы:

 

 

Т_М – электромеханическая постоянная времени:

 

 

На рисунке 2.5 представлена функциональная схема регулятора скорости.

 

Рисунок 2.5 – Функциональная схема регулятора скорости.

На рисунке 2.6 представлена структурная схема регулятора скорости.

 

В качестве датчика скорости выбираем тахогенератор типа ТД 201.

n_H = 1000 об/мин;

U_H = 110 B;

К_ТГ = 1.05 В×с.

Рассчитываем элементы функциональной схемы регулятора скорости по следующим соотношениям:

 

 

Принимаем резистор R_ЗС=51 кОм.

 

 

Выбираем резистор R_ЗС марки МЛТ–0.125, сопротивлением 51 кОм.

Выбираем резистор R_ООС марки МЛТ–0.125, сопротивлением 1.1 МОм.

Выбираем резистор R_С марки МЛТ–0.125, сопротивлением 300 кОм.

Выбираем стабилитрон VD типа КС210Б:

напряжение стабилизации — 10 В;

разброс напряжения стабилизации — ±0.7 В.

2.3

w

KП

S

Расчет регулятора положения

 

Передаточная функция регулятора будет иметь вид:

Рисунок 2.7 — структурная схема регулятора положения

 

 

Коэффициент передачи регулятора положения:

 

 

Коэффициент обратной связи:

где S_КР = 400мм – максимально возможное перемещение.

На рисунке 2.8 представлена функциональная схема регулятора положения.

 

Принимаем резистор R_ЗП сопротивлением 51 кОм.

 

 

Выбираем резистор R_ЗП марки МЛТ–0.125, сопротивлением 51 кОм.

Выбираем резистор R_ОСП марки МЛТ–0.125, сопротивлением 100 кОм.

Выбираем резистор R_П марки МЛТ–0.125, сопротивлением 3.9 МОм.