Синтез системы автоматического регулирования положения электропривода на базе инерционного преобразователя с типовыми регуляторами и корректором тока при идеальном валопроводе

Добробаба Ю.П.; Добробаба Ю.В.

621.31.004.18

СИНТЕЗ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПОЛОЖЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДА НА БАЗЕ ИНЕРЦИОННОГО ПРЕОБРАЗОВА ТЕЛЯ С ТИПОВЫМИ РЕГУЛЯТОРАМИ И КОРРЕКТОРОМ ТОКА ПРИ ИДЕАЛЬНОМ ВАЛОПРОВОДЕ

Ю.П. ДОБРОБАБА, Ю.В. ДОБРОБАБА

Кубанский государственный технологический университет

На предприятиях пищевой промышленности, применяющих экструдеры и другое оборудование, рабочие органы которых должны иметь переменное число оборотов в единицу времени, используют электроприводы как с безынерционными, так и с инерционными преобразователями. Известна система автоматического регулирования (САР) положения электропривода на базе безынерционного преобразователя с типовыми регуляторами при идеальном валопроводе [1]. Проведенные исследования показывают, что при замене в данной системе безынерционного преобразователя на инерционный необходимо дополнительно вводить корректор тока.

На рисунке представлена САР положения электропривода на базе инерционного преобразователя с типовыми регуляторами и корректором тока при идеальном валопроводе. Приняты следующие обозначения: РП, РС, РТ - регуляторы положения, скорости и тока соответственно; ФКС, ФКТ - фильтры контуров скорости и тока; КТ - корректор тока; ТП - тиристорный (инерционный) преобразователь; С/зп, С/зс, С/зт - задающие напряжения контуров положения, скорости и тока; С/ -напряжение, прилаженное к якорной цепи электродвигателя; /я, Кя, Ья - ток, сопротивление и индуктивность якорной цепи электродвигателя; со, ср, Мс - угловая скоро сть, уголповорота и момент сопротивления электропривода; Крп, Кш - коэффициенты усиления РП и ТП;

- постоянная времени инерционного преобразователя; Се, См - коэффициенты пропорциональности между скоростью и ЭДС электродвигателя, между током и моментом электродвигателя; J - момент инерции электропривода; Кт, Кос, Коп - коэффициенты обратной связи по току, скорости и положению;р - комплексный параметр преобразования Лапласа.

“►О*"

ІІ-

РП

Щкс(р) ^*0*рРс(р)

X-

ФКС

^фкг (Р)

РС

ФКТ

Передаточные функции ФКС, РС, ФКТ, РТ и КТ имеют вид

^-(Р) = - 1

^+1

Р)=

^ртСр)=РР

Кр2+^р+1

ТшР2 + V р+1

^ш(р)=

гр2 2

ТщР

ТКГ /’+ 1

ТшР+1 ’

где ррс ррх -динамические коэффициенты РС иРТ; т, - постоянные времени РС, РТ и КТ.

При

\-1

рс? 1 рт? ^рт> 1 КТ? ^кт

Ррт

1—

1 ад

8 А,

X

4 А,

і С С Т‘

1 к-'е^-'міи

8

8 ^і3

32

4Цп

'\1П '\1П /

8 Ап

т1 =-рт

1-

4 Ап

1-

1 ад

Тш 8

8

т = Т •

ЬКГ 5

і с с т2

1 Є М (I

32 Ьш.7

8 Ап

Мрт (Р)

РТ

Ки

Тр + 1

кт ТП

■Кт

1

ЦцР

1 со 1

3Р р.

■К„

1

2

N

передаточные функции контура тока по каналам «задающее напряжение контура тока-ток якорной цепи электродвигателя» и «момент сопротивления элекгро-привода-ток якорной цепи электродвигателя» имеют вид

Ап О) 1

1

и,Ар) жт 1

64

+-Т^Р3 +-Т^Р2 + Р+ 1

Ап (Р) 1 С^

\р+ j і вд 1

8 ц 8 Цл J

Tm Р

При

2 С„Т„

тр- — 4 Т\1

w (p)

1

-Хр+т:р' + ат;р* +

8

+ 87;3^3 + 87;2^2 + 47;^+1

“О) _ = _2±_

1-

1 с с г2

1 е^м 2 и

32 Z^J

л С С Т2

^ 1 ^ ja

8 LmJ

2Tm3 p p +

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

8

Х4 Tm2p2 + 4Tm p

M с( p )

+ 8П3р3 + 8Т2р2 + 4П р+1

передаточные функции контура положения по каналам «задающее напряжение контура положения-угол поворота электропривода» и «момент сопротивления элек-тропривода-ушл поворота электропривода» имеют вид

ф (p)

1

U^iP) Жо-

М_(Р) 8LШJ ± 4 4+1 Т3 рЗ+±Т2 р2+Т- р+1 64 т 8 т 2 т т

Передаточная функция по каналу управления «задающее напряжение контура тока-ток якорной цепи электродвигателя» соответствует эталонной передаточной функции четвертого порядка с постоянной времени Та.

гц7/ + 87;V+327;V+ 647;V+ + 64 Г3р3+ 32Г2р2+ 8 Т р +1

^V + t;V-

ФО)

м_(р)

T2 ■ = —8—

1-

1 сесХ

32 LIItJ

1-

8

х8 Tm2p2+8 Tm p

передаточные функции контура скорости по каналам «задающее напряжение контура скорости-ушовая скорость электропривода» и «момент сопротивления элекгропри-вода-угловая скорость электропривода» имеют вид

тЦ р+ 8 т; рь+ 32 т; Р ч 64 т; Р4+

+64 Т3р3+ 31Т2р2+ ІТ^р+І

Передаточная функция по каналу управления «задающее напряжение контура положения-угол поворота электропривода» соответствует эталонной передаточной функции седьмого порядка с постоянной времени

ч-

Синтезированная САР положения электропривода на базе инерционного преобразователя с типовыми регуляторами и корректором тока при идеальном валопроводе имеет характеристики, аналогичные САР положения электропривода на базе безынерционного преобразователя с типовыми регуляторами при идеальном валопроводе, т. е. удалось компенсировать инерционность преобразователя.

Внедрение синтезированной САР положения электропривода на базе инерционного преобразователя с типовыми регуляторами и корректором тока при идеальном валопроводе на пресс-экструдерах пищевых предприятий позволит улучшить качество выпускаемой продукции за счет повышения точности регулирования режимов работы технологических линий.

Передаточная функция по каналу управления «задающее напряжение контура скорости-ушовая скорость электропривода» соответствует эталонной передаточной функции шестого порядка с постоянной времени 4Тт .

При

ЛИТЕРАТУРА

1. Добробаба Ю.П., Литаш Б.С., Олейников A.A. Трех-кратно-интегрируюшая система автоматического регулирования положения электропривода с типовыми регуляторами и идеальным ва -лопроводом // Изв. вузов. Пищевая технология. - 2008. - № 1. -С. 84-86.

Кафедра электроснабжения промышленных предприятий

Поступила 28.01.08 г.

J

Похожие темы научных работ по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям , автор научной работы — Добробаба Ю. П., Добробаба Ю. В.