1. Принципиальная (блочная) схема двухконтурной аэп с подчиненным регулированием параметров

Рисунок 5.29

Принципиальная блочная схема однозонного АЭП представлена на рисунке 5.29.

2. Расчет параметров и решающей цепи контура тока

Решающая цепь регулятора тока представлена на рисунке 5.30.

Передаточная функция регулятора тока

,

где ;

Т_из = Т_э; Т_э = R_отС_от;

.

Рисунок 5.30

k_рт определяется из условия устойчивости системы.

Последовательность расчета решающих цепей регулятора тока:

1) рассчитываем Т_э, k_рт, k_дт, k_удтя;

2) пусть С_от = (0,014) мкФ;

3) найдем ;

4) определим ;

5) вычислим R_зт.

Чтобы в установившемся режиме сигнал РТ не изменялся, нужно, чтобы входной ток не поступал в канал ОС.

;

а) U_{зт (mах)} = U_{дт (mах)}  R_зт = R_дт;

6) задаемся R₁;

7) получим R₂ = R₁k_удтя.

Численный пример расчета регулятора тока.

Дано: Р_н = 10кВт;

U_н = 220В;

I_н = 50А;

n_н = 1500об/мин;

Т_э = 0,04с;

Т_ = 0,005с;

Т_м = 0,02с.

;

;

Е_do = 2,34Е_{2 (ф)};

Е_do = 1,35Е_{2 (л)}.

Р_н = U_нI_н – Р_н = 2R_аI_н²  Ом;

R_э  2R_а = 0,4 Ом.

.

I_{д (м)} = 2I_н = 100 А.

1) всегда;

2) С_от = 0,1 мкФ;

3) К много  С_от = 1мкФ; R_от = 40К;

4) К; 5К  R  500К;

5) U_{зт (mах)} = U_{дт (mах)} = 10В  R_зт = R_дт = 200К;

U_{зт (mах)} = 5В; U_{дт (мах)} = 10В  К;

;

;

;

6) R₁ = 5K;

7) R₂ = R₁k_удтя = 566,6 = 330К.

УР: а) U_{зт (max)} = U_{дт (max)}; R_зт = R_дт; ;

б) U_{зт (max)}  U_{дт (max)}; R_зт  R_дт; .

Передаточная функция замкнутого контура тока по заданию

.

3. Расчет параметров и решающей цепи контура скорости

а) б)

Рисунок 5.31

Решающая цепь регулятора скорости представлена на рисунке 5.31.

Передаточная функция регулятора тока

;

,

где k_дт = k_дт при R_зт = R_дт;

при R_зт  R_дт.

Т_из = 4Т_т.

Таким образом, коэффициент регулятора скорости

;

;

Последовательность расчета решающих цепей регулятора скорости:

1) находим k_рт, Т_из;

2) задаемся С_ос;

3) находим R_ос;

4) определяем R_дс;

5) вычисляем R_зт;

6) получим С_ф;

7) рассчитываем R₃, R₄;

8) выбираем VD1, VD2.

Численный пример расчета регулятора скорости.

Т_из = 4Т_т = 40,01 = 0,04; Т_т = 0,01.

,

где ;

n_{н тг} = 1500 об/мин;

U_{н тг} = 220 В.

;

.

;

R_а = 0,2 Ом;

.

1) ;

2) С_ос = 0,1 мкФ;

3) ;

4) ;

5) ;

при U_{зс (mах)} = U_{дс (mах)} R_зс = R_дс = 70К;

при U_{зс (mах)}  U_{дс (mах)} .

Рисунок 5.32

6) С_ф = ?

;

;

(см. рисунок 5.32).

7) R₄ << R_дс; принимаем R₄ = 1К.

k_дс = k_тг k_дел;

;

;

;

8) U_VD1,VD2 = ?

U_{зт (mах)} = U_{рс (мах)} = U_VD1,2 + U_VD1,2;

U_VD1,2 = U_{зт (м)} – U_VD1,2 = 10 – 1 = 9В.

Передаточная функция контура скорости, настроенного на симметричный оптимум с фильтром на входе

,

где .

.

УР: .

4. Построение скоростных характеристик

;

.

.

;

k_дс = k_тг = 1,4;

С_ос = 0,4 мкФ;

;

;

;

U_{дс (max)} = k_дс ₀ = 1,4165 = 231.

В соответствии с рисунком 5.33, передаточная функция замкнутого контура скорости

;

УР: .

5. 

   Рисунок 5.33

   Осциллограммы сигналов при пуске, торможении, реверсе

Осциллограммы сигналов при пуске, реверсе, торможении представлены на рисунке 5.34.

Рисунок 5.34

Функциональная схема системы ЭП с подчиненным регулированием параметров представлена на рисунке 5.35.

Рисунок 5.35