Главная  Журналы 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 [ 18 ] 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100

Применим формулу {1.89а), заменив в последней Т2 на Г1 + Г2, Тз на Га, Tl на Т\[к,. Учтем также, что 72 = 7э/Л„. Тогда после преобра-зований получим частоту среза контура напряжения

. ..п=-<-~-. (1.109)

При Ti = 4 мс, Гэ=33 мс о)с,н<2-10 Для получения достаточного запаса устойчивости принимают шс, и=700-1000 рад/с.

В режиме прерывистого тока увеличение коэффициента усиления регулятора тока пропорционально Тэ, а коэффициент усиления ТП в этом режиме обратно пропорционален Т„ (1.99), так что увеличение быстродействия, достигаемое введением контура напряжения, зависит от соотношения /?„ и Rkh- При уменьшении длительности протекания тока X коэффициент усиления регулятора практически не меняется, что является недостатком этого способа адаптации и не дает возможности полностью компенсировать снижение коэффициента усиления. Устойчивость регулятора тока определяется формулой (1.105) при ту=о)с, тн- Так как изменение напряжения на выходе фильтра является реакцией апериодического звена с постоянной времени Тд на изменение ЭДС ТП, то этот сигнал можно заменить сигналом тока якоря. При этом приходим к структурной схеме, изображенной на рис. 1.23, в [75]. В режиме непрерывного тока при выборе параметров /?iCi = 7i= (от, /?2Ci = Гэ/Лт, h, т, в = 21.д, т ?г >1 передаточная функция разомкнутого контура имеет вид (1.93). Контурный коэффициент т. в выбирают таким же, как и k„ в предыдущей системе. В режиме прерывистого тока к моменту формирования очередного отпирающего импульса ток равен нулю и связь по току через усилитель А2 исчезает, поэтому постоянная интегрирования регулятора становится равной k2/Ti. Хотя значение 2 для рассматриваемой системы меньше, чем в предыдущей, при одинаковых значениях йт, в и fe„ [в д, т/(д.н/?я) раз], постоянные интегрирования регулятора в режиме прерывистого тока одинаковы, так как значение R\Ci в предыдущей системе во столько же раз больше значения RiCi в данной системе при одинаковых значениях частот среза Шс, т-

Преимун1,ества двухконтурного регулятора тока по сравнению с системо[ с внутренним контуром напряжения заключаются в отсутствии датчика напряжения, а также связи по ЭДС двигателя, с которой в некоторых режимах следует считаться, недостаток - в отсутствии линеаризации характеристики ТП, достигаемой за счет обратной связи по напряжению ТП.-

В [8] описан и исследован способ адаптации, заключающийся в введении звена с нелинейной статической характеристикой между выходом регулятора тока %, т и входом СИФУ %, которое компенсирует изменение коэффициента усиления fe,a.



Из (1.101) следует, что при выборе

= 1, (1.110)

где кк - динамический коэффициент усиления нелинейного звена, при любых изменениях параметров получим процесс конечной длительности в один такт Го. Подставляя в это равенство выражение для Лп, п, принимая СИФУ с опорным линейным напряженнем н полагая, что в режиме непрерывного тока выполнено условие (Ос, тГо=1 при любых а, а также пренебрегая влиянием Fn на качество переходного процесса, получаем: 4

= inaTjmX . (1.111)

Используем (1.82) для X и соотношение а=я/2-Ыу* , где Ыу ~nUyf(2Uonmax)- Учтем такжс, что обычно высокую точность регулирования требуется обеспечить при глубоком регулировании скорости [8], когда б мало. При этом yi-б2=а1, arccos6««n/2-S. Дифференциальное уравнение можно записать в виде

k.-5н- (1,112)

" «(«р.т m (иу. - S + я/т)2

Интегрируя (1.112), получаем

- ("р. X. - f/p..o.)=(uy,- б -f (1.113)

где t/p, т, о - произвольная постоянная. Примем ее равной б и обозначим Jcp,T="p,T*-ip,т,о* . Jfy = "y* -б. Тогда зависимость дгу=ф(% т) имеет вид

JL{/2<bLx . (1.114)

Таким образом, нелинейная зависимость >:y=f(>fp, т) начинается в точке Ху--п/т, % т = 0 и оканчивается в точке >:у=0, % т==я7(3(ОоГнт2), когда она переходит в равенство «y = Up, т, характерное для режима непрерывного тока.

На практике часто удобнее выход нелинейного звена включить как дополнительный сигнал к выходу регулятора тока. Тогда должна быть использована нелинейность

Aiy. = -- + l/-P.T -Ч.г- (1-И5)

Как видно нз изложенного, предлагаемый метод может обеспечить лучшее приближение характеристик к оптимальным при уменьшении %, чем предыдущие методы, однако на практике его точная реализация встречает трудности, связанные с необходимостью получения больших коэффициентов усиления, поэтому нужные нелинейные зависимости (формируют приближенно. Отметим




1.....1

Oi 0,* 0,6 0,8

Рис. 1.24. Адаптивный регулятор фир.чы «Сименс»:

а - электрическая схема; б - статическая характеристика комтура тока

также, что пропорциональная часть регулятора (постоянная времени Т2) не изменяется, что делает систему критичной к наличию постоянной времени датчика тока.

Фирма «Сименс» (ФРГ) в выпускаемых ею электроприводах применяет регулятор тока, у которого в режиме прерывистого тока изменяются параметры с помощью бесконтактных ключей, управляемых нуль-органом, на вход которого подается сигнал тока якоря. Прн наличии тока передаточная функция регулятора является пропорционально-интегральной (ПИ), а прн отсутствии тока происходит ее перестройка; эта перестройка заключается в уменьшении постоянной времени интегрирования Г„, а также в ряде случаев в исключении пропорциональной части. На рис. 1.24, а показана одна из реализаций такого адаптивного регулятора. При протекании тока через нуль-орган НО замыкается ключ k и реализуется передаточная функция:

р. т, н

R,Cp

где аь «2-коэффициенты деления напряжения соответствующими потенциометрами.

После окончания протекания тока ключ k размыкается, и передаточная функция становится равной:

RbCp + 1 R2 (Rs + Rm) TP+i RCp aaR.Rr, tj)

W -

" p. T. П -

T. e. пропорциональная часть не меняется, а постоянная интегрирования существенно уменьшается. Степень уменьшения постоянной времени растет при увеличении паузы в токе (т. е. величины 2п/т-X), а последняя растет при уменьшении Id, т. е. при уменьшении Id возрастает коэффициент усиления регулятора. Однако при этом существенно нарушается линейность характеристики регулятора и не обеспечивается полная компенсация снижения fe,a.

Во время протекания тока выходное напряжение регулятора (как уже говорилось выше, пропорциональную часть можно





0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 [ 18 ] 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100