Ограничение якорного тока в переходных процессах

Объект регулирования в контуре регулятора тока включает в себя:

1. Преобразователь,

2. Якорную цепь двигателя,

3. Датчик тока.

При неподвижном двигателе ток в цепи якоря определяется напряжением на его зажимах, сопротивлением и индуктивностью силовой цепи. Если же двигатель вращается, то ток зависит и от его ЭДС. Быстродействие контура регулирования тока значительно выше быстродействия контура регулирования скорости. Поэтому при изменении величин задания на входе регулятора тока процесс установления нового значения тока происходит настолько быстро, что ЭДС двигателя за это время не успевает существенно измениться. Данное обстоятельство позволяет во многих случаях при расчете и настройке контура регулирования тока пренебрегать изменениями ЭДС двигателя, т.е. учитывать только электромагнитную инерцию систем и пользоваться приближенным выражением для передаточной функции якорной цепи:

. (4.86)

Передаточная функция вентильного преобразователя W_ВП(р) при быстродействующей СИФУ имеет вид:

, (4.87)

а передаточная функция датчика тока:

, (4.88)

где , - соответственно передаточный коэффициент датчика тока и постоянная времени фильтра на его выходе.

Таким образом, объект контура регулирования тока содержит одну большую постоянную времени и две малые - и , которые могут быть заменены одной:

. (4.89)

При сделанных допущениях передаточная функция объекта контура тока представляется выражением:

. (4.90)

(4.92)

Если контур оптимизировать в соответствии с условием:

, (4.93)

то

, (4.94)

т.е. регулятор тока доложен быть пропорционально-интегрального (ПИ) типа с коэффициентом усиления пропорциональной части регулятора

(4.95)

и постоянной времени интегрирования:

(4.96)

(4.97)

Структурная схема разомкнутой цепи регулирования тока при использовании регулятора тока имеет вид показанный на рисунке 4.31.

Рисунок 4.31 – Структурна схема оптимизированного контура тока