Разработка системы управления электроприводом листоправильной машины
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
.(2.79)
Рисунок 2.33 - Структурная схема контура момента
Тогда передаточная функция регулятора момента будет такой
. (2.80)
Выполним настройку контура скорости. Объект регулирования для этого контура будет иметь интегрирующие свойства, поэтому для настройки применим ПИ-регулятор с такой передаточной функцией
,(2.81)
где - постоянная времени регулятора скорости;
- динамический коэффициент регулирования скорости, может быть рассчитанный следующим образом
.(2.82)
Откуда
,(2.83)
Расчет коэффициентов регуляторов тока, потокоiепления ротора, момента и скорости
Используя формулу (2.72) и данные из таблицы 2.8, определим коэффициенты регуляторов тока по оси d и по оси q
.
По формуле (2.75) находим коэффициенты регулятора потокоiепления
.
Рассчитаем динамический коэффициент регулятора момента по формуле (2.79)
.
Тогда регулятор момента будет иметь передаточную функцию
.
Динамический коэффициент регулятора скорости
.
Исходные данные, необходимые для расчета коэффициентов регуляторов для наглядности занесены в таблицу 2.8 (большинство из них определена в пункте 2.3).
Таблица 2.8 - Исходные данные для расчета коэффициентов регуляторов
№ п/пНаименование параметраУсловное обозначение ичисленное значение параметра1Постоянная времени ротора с2Приведенная постоянная времени ротора с3Активное сопротивление статора Ом4Приведеное активное сопротивление ротора Ом5Номинальный ток фазы статораIн = 438,9 А6Номинальная фазное напряжение В7Напряжение задания на преобразователь В8Коэффициент передачи преобразователя9Коэффициент передачи датчика тока10Наименьшая некомпенсированная постоянная времени в контуре тока при частоте ШИМ - превращение 4 кГцс11Индуктивность главного магнитного контура Гн12Номинальное потокоiепление Вб13Коэффициент передачи датчика потокоiепления14Наименьшая некомпенсированная постоянная времени в контуре потокоiепленияс15Коэффициент передачи датчика момента16Наименьшая некомпенсированная постоянная времени в контуре моментас17Коэффициент передачи датчика скорости18Наименьшая некомпенсированная постоянная времени в контуре скоростисПостоянная времени регулятора скорости
с.
Передаточная функция регулятора скорости
.
Моделирование базовой электромеханической системы с векторным управлением при постоянном значении потокоiепления ротора
Используя модель асинхронного двигателя в двухфазной системе координат (d - q) с учетом жесткости экiентрикового вала в виде маскированной подсистемы в MATLAB Simulink (рисунок 2.25), а также структурная схема электромеханической системы с векторным управлением (рисунок 2.38), составим модель базовой электромеханической системы с векторным управлением при постоянном значении потокоiепления ротора (рисунок 2.43). Настройка регуляторов возьмем из пункта 2.9.4.
Модель двигателя, используемого в модели, приведенной на рисунке 2.43, отличается от показанной на рисунке 2.25 наличием входного порта для подключения момента статической нагрузки, а также наличием выходного порта psi для контроля потокоiепления ротора (рисунок 2.44).
Номинальное напряжение задания преобразователя при моделировании будем считать равным В. Учитывая тахограму, которую должен отрабатывать привод, возьмем продолжительность нарастания сигнала в задатчик интенсивности меньше наименьшее время разгона и торможения (менее 0,35 с) - 0,05 с. Маскированная подсистема задатчик интенсивности приведена на рисунке 2.45.
Рисунок 2.37 - Модель задатчика интенсивности в MATLAB Simulink
Напряжение на выходе задатчик интенсивности нарастает за 0,05 с до заданного значения 5 В (рисунок 2.46) - снимается с блока Out_zadav (рисунок 2.43). При этом блок Uzpsi формирует ступенчатый сигнал без задержки, а блок Uzsh - с задержкой на время достижения задачей за потокоiепления номинального значения, то есть на 0,05 с. На рисунках 2.47 - 2.50 приведены переходные процессы по основным координатами электропривода при пуске без нагрузки. Ток статора, как и в предыдущих моделях, рассчитывается как корень квадратный из суммы квадратов проекций на оси (d - q).
Рисунок 2.38 - Напряжение на выходе подсистемы задатчик интенсивности
Рисунок 2.39 - Изменение момента в электромеханической системе с векторным управлением при пуске в холостом режиме
Рисунок 2.40 - Изменение действующего значения тока статора в электромеханической системе с векторным управлением при пуске в холостом режиме
Рисунок 2.41 - Переходная функция по скорости в электромеханической системе с векторным управлением при пуске в холостом режиме
Рисунок 2.42 - Переходная функция по потокоiепления ротора в электромеханической системе с векторным управлением при пуске в холостом режиме
Анализируя полученные динамические характеристики можно сделать вывод, что быстродействие системы с векторным управлением при пуске оказалась значительно выше быстродействие асинхронного двигателя, включается в трехфазную сеть. Так, продолжительность переходного процесса по скорости в электромеханической системе с векторным управлением составляет около 0,12 с, тогда как в электромеханической системе без векторного управлени