Разработка электропривода наклона лотка бесконусного загрузочного устройства доменной печи ОАО "ММК"
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
времени контура ротора.
Из выражения (2.2) следует, что стабилизацию или регулирование потокоiепления ротора можно осуществить посредством стабилизации или управления проекцией тока I1х.
Опираясь на систему дифференциальных уравнений, описывающих электромагнитные процессы в АД, и на структурную схему АД, как объекта регулирования, и руководствуясь принципами построения систем подчиненного регулирования, можно представить структурную схему системы векторного управления АД (рисунок 2.3), позволяющую осуществить регулирование положения лотка и потокоiепления ротора.
Рисунок 2.3 Структурная схема системы векторного управления АД
2.2.4 Расчет параметров объекта регулирования
На рисунке 2.4 представлена упрощенная структурная схема объекта регулирования [8]. Далее приведен расчет основных его параметров.
Рисунок 2.4 Структурная схема объекта регулирования
Индуктивность рассеяния статорной обмотки двигателя
где щон - угловая скорость холостого хода:
f1н - номинальная частота напряжения питания двигателя;
p - число пар полюсов АД.
Взаимная индуктивность обмоток статора и ротора:
Полная индуктивность обмотки статора:
Индуктивность рассеяния роторной обмотки двигателя:
где x?2 - индуктивное сопротивление рассеяния фазы ротора.
Полная индуктивность обмотки ротора:
Коэффициент электромагнитной связи ротора:
Электромагнитная постоянная времени статорной цепи:
Электромагнитная постоянная времени роторной цепи:
Динамические свойства преобразователя частоты с блоками измерения и преобразования координат могут быть упрощенно представлены передаточной функцией инерционного звена.
,
где kпч - коэффициент усиления ПЧ;
Тм - постоянная времени ПЧ, с.
Примем максимальное напряжение управления 10В. Поскольку максимальное фазное напряжение на выходе ПЧ составляет 220В, то коэффициент усиления ПЧ:
.
Некомпенсируемую постоянную времени Тм примем равной:
где fsw - несущая частота ШИМ, Гц.
2.2.5 Расчет параметров регуляторов
Канал регулирования потокоiепления содержит два апериодических звена с передаточными функциями
и .
Поэтому система регулирования канала потокоiепления строится как двухконтурная система подчиненного регулирования с внутренним контуром управления по току статора I1x и с внешним - по модулю потокоiепления ротора.
Канал управления положением содержит три контура регулирования: внутренний - по току статора I1y, средний - по угловой скорости ротора и внешний - по положению лотка.
Следовательно, в структурной схеме системы управления образованы два независимых канала регулирования, в которых параметры регуляторов рассчитываются известными методами [8].
В соответствии с методикой расчета систем подчиненного регулирования, каждый из контуров канала потокоiепления настраивается на модульный оптимум с применением ПИ-регуляторов, компенсирующих соответствующие апериодические звенья.
Внутренний контур регулирования составляющей тока I1x содержит ПИ-регулятор тока с передаточной функцией:
,
где Tix = T1; Ти.х - постоянная времени интегрирования контура регулирования составляющей тока I1x:
kот - коэффициент обратной связи по току статора двигателя:
Внешний контур регулирования потокоiепления содержит ПИ-регулятор потока с передаточной функцией:
где ТШ = Т2; ТиШ - постоянная времени интегрирования контура регулирования потокоiепления ротора:
kоШ - коэффициент обратной связи по потокоiеплению ротора:
Шн - номинальное значение потокоiепления:
Контур регулирования тока I1y по каналу регулирования положением содержит одно апериодическое звено
и настраивается на модульный оптимум. Следовательно, внутренний контур регулирования составляющей тока I1y имеет ПИ-регулятор тока с той же передаточной функцией, что и в контуре регулирования тока I1x:
где Tiy = Tix = T1;
Ти.y = Ти.x
При составлении передаточной функции регулятора скорости необходимо учитывать то, что регулятор скорости должен обеспечивать компенсацию влияния узла произведения при формировании электромагнитного момента АД. Для этой цели по аналогии с системами двухзонного регулирования скорости двигателей постоянного тока на выходе РС должен быть включен блок деления. В этом случае передаточная функция регулятора скорости будет иметь следующий вид:
где J? - суммарный момент инерции электропривода;
kос - коэффициент обратной связи по скорости:
Для сведения к нулю ошибки регулирования положения необходимо осуществить настройку контура регулирования скорости на симметричный оптимум, т.е. применить ПИ-регулятор скорости со следующей передаточной функцией:
Для снижения перерегулирования по заданию в контуре тока необходимо на вход регулятора скорости установить фильтр с передаточной функцией:
Кроме того, наличие фильтра позволит обеспечить ограничен