Układy regulacji
napędów przekształtnikowych
prądu stałego
K. Gierlotka
1
Układy regulacji prędkości napędu z silnikiem
obcowzbudnym zasilanym z PT
Układ z szeregowym połączeniem regulatorów prędkości i prądu
K. Gierlotka
2
Układy regulacji prędkości napędu z silnikiem
obcowzbudnym zasilanym z PT
Układ z szeregowym połączeniem regulatorów prędkości i prądu
K. Gierlotka
3
Procedura doboru nastaw regulatorów napędu z silnikiem
obcowzbudnym zasilanym z przekształtnika
energoelektronicznego
1. Regulator prądu (regulator wewnętrznego obwodu regulacji)
Zało\
enie: Wewnętrzne s.z. (sem Es) traktuje się jako wolnozmienne zakłócenie
i w obliczeniach pomija.
K. Gierlotka
4
Procedura doboru nastaw regulatorów napędu z silnikiem
obcowzbudnym zasilanym z przekształtnika
energoelektronicznego
1. Regulator prądu (regulator wewnętrznego obwodu regulacji)
Transmitancje operatorowe obiektu regulacji i regulatora
kPT
Id (s) Rz koi
Goi (s) = = =
Te >>Ä0 (39, 40)
Us (s) (1+ sÄ0)(1+ sTe) (1+ sÄ0)(1+ sTe)
ëÅ‚ öÅ‚
1
ìÅ‚ ÷Å‚ (41)
Gri (s) = kri ìÅ‚1+ ÷Å‚
sTii Å‚Å‚
íÅ‚
Z uwagi na brak du\
ych zakłóceń w tym obwodzie korzysta się z kryterium optimum modułu
TeRz
kri =
Tii = Te (42, 43)
2Ä0kPT ki
K. Gierlotka
5
Procedura doboru nastaw regulatorów napędu z silnikiem
obcowzbudnym zasilanym z przekształtnika
energoelektronicznego
1. Regulator prądu (regulator wewnętrznego obwodu regulacji)
TeRz
ëÅ‚ öÅ‚
1
kri =
ìÅ‚ ÷Å‚ Tii = Te (41, 42, 43)
Gri (s) = kri ìÅ‚1+ ÷Å‚
2Ä0kPT ki
sTii Å‚Å‚
íÅ‚
2. Obliczenie transmitancji zamkniętego obwodu regulacji prądu
Id (s) Gri (s)Goi (s)
Gzi (s) = =
(44)
Uiz (s) 1+ kiGri (s)Goi (s)
1
1
ki
ki
Gzi (s) =
(45, 46)
Gzi (s) H"
2
1+ s2Ä0 + s2 2Ä0
1+ s2Ä0
K. Gierlotka
6
Procedura doboru nastaw regulatorów napędu z silnikiem
obcowzbudnym zasilanym z przekształtnika
energoelektronicznego
K. Gierlotka
7
Procedura doboru nastaw regulatorów napędu z silnikiem
obcowzbudnym zasilanym z przekształtnika
energoelektronicznego
3. Regulator prędkości
Rz
É(s) kikeĆw koÉ
GoÉ (s) = = =
Uiz (s) (1+ s2Ä0)sTm (1+ s2Ä0)sTm
Tm >> 2Ä0
Na obwód regulacji prędkości oddziałuje du\
e zakłócenie  moment obcią\
enia silnika.
Dlatego korzysta siÄ™ z kryterium optimum symetrii
ëÅ‚ öÅ‚
1
(49)
ìÅ‚ ÷Å‚
GrÉ (s) = krÉ ìÅ‚1+ ÷Å‚
sTiÉ Å‚Å‚
íÅ‚
TmkikeĆw TmkikeĆw
(50)
krÉ = =
2(2Ä0)RzkÉ 4Ä0RzkÉ
(51)
TiÉ = 4(2Ä0)= 8Ä0
K. Gierlotka
8
Procedura doboru nastaw regulatorów napędu z silnikiem
obcowzbudnym zasilanym z przekształtnika
energoelektronicznego
4. Filtr w torze zadawania prędkości
1 1
GF (s) = =
1+ 4(2Ä0)s 1+ 8Ä0s
K. Gierlotka
9
Procedura doboru nastaw regulatorów napędu z silnikiem
obcowzbudnym zasilanym z przekształtnika
energoelektronicznego
5. Ograniczenia sygnałów wyjściowych regulatorów
Uiz max = kiId max
Us max = f (Ä…min )
Us min = f (Ä…max )
Uiz min = kiId min
K. Gierlotka
10
Przebiegi w układzie regulacji z silnikiem obcowzbudnym
zasilanym z prostownika tyrystorowego
1. Odpowiedz

na skokowÄ…
zmianÄ™
prędkości
zadanej, brak
ograniczeń
K. Gierlotka
11
Przebiegi w układzie regulacji z silnikiem obcowzbudnym
zasilanym z prostownika tyrystorowego
2. Odpowiedz

na skokowÄ…
zmianÄ™
prędkości
zadanej,
ograniczenie
prÄ…du 2IdN
K. Gierlotka
12
Układy regulacji prędkości napędu z silnikiem
obcowzbudnym zasilanym z PT
Układ z równoległym połączeniem regulatorów
K. Gierlotka
13
Układy regulacji prędkości napędu z silnikiem
obcowzbudnym zasilanym z PT
Układ z regulatorem napięcia (siły elektromotorycznej)
ëÅ‚ öÅ‚
ki ÷Å‚
ìÅ‚
- (kuUd - kiId )= -ku ìÅ‚Ud - Id ÷Å‚
ku Å‚Å‚
íÅ‚
EM = Ud - Rg Id = kĆÉ
ki
= Rg
ku
K. Gierlotka
14
Układy regulacji prędkości napędu z silnikiem
obcowzbudnym zasilanym z PT
Układ regulacji dwustrefowej prędkości)
ki
ëÅ‚ öÅ‚
ki ÷Å‚
= Rg
EM = Ud - Rg Id = kĆÉ
ìÅ‚
-(kuUd - kiId )= -ku ìÅ‚Ud - Id ÷Å‚
ku
ku Å‚Å‚
íÅ‚
K. Gierlotka
15
Układy regulacji prędkości napędu z silnikiem
obcowzbudnym zasilanym z PT
Układ regulacji dwustrefowej prędkości)
K. Gierlotka
16
Układy regulacji prędkości napędu z silnikiem
obcowzbudnym zasilanym z PT
Układ regulacji napędu z prostownikiem nawrotnym
B1=[(Uiz>0) AND (Id2=0) AND (t>tb)) OR (Id1>0),
K. Gierlotka
17
Układy regulacji prędkości napędu z silnikiem
obcowzbudnym zasilanym z PT
Układ regulacji napędu z prostownikiem nawrotnym - przebiegi
K. Gierlotka
18
Układy regulacji prędkości napędu z silnikiem
obcowzbudnym zasilanym z PT
Układ regulacji napędu z prostownikiem nawrotnym - charakterystyki
K. Gierlotka
19
Układy regulacji prędkości napędu z silnikiem
obcowzbudnym zasilanym z PT
Układ regulacji poło\
enia
K. Gierlotka
20
Układy regulacji prędkości napędu z silnikiem
obcowzbudnym zasilanym z PT
Układ regulacji poło\
enia bez regulatora prędkości
K. Gierlotka
21
Układy regulacji prędkości układu Leonarda
Korekcja szeregowa w układzie Leonarda
K. Gierlotka
22
Układy regulacji prędkości układu Leonarda
Korekcja równoległa w układzie Leonarda
ÅšI  sprzÄ™\
enie dodatnie prÄ…dowe:
(cel  usztywnienie
charakterystyki mechanicznej)
Åšo  sprzÄ™\
enie ujemne prÄ…dowe
nieliniowe: charakterystyka
koparkowa,
ÅšU  sprzÄ™\
enie ujemne
napięciowe: ograniczenie
napięcia remanentu,
sztywność charakterystyki
mechanicznej, poprawa
dynamiki,
ÅšÉ - sprzÄ™\
enie ujemne
prędkościowe: poprawa
dynamiki, sztywność
charakterystyki mechanicznej,
ÅšsU, ÅšsÉ  sprzÄ™\
enia
stabilizacyjne
K. Gierlotka
23