423

10.1. NAPĘDY Z OBCOWZBUDNYM SILNIKIEM PRĄDU STAŁEGO 423

i o dużych przeciążeniach prądowych, buduje się z magnesami trwałymi z metali ziem rzadkich, o bardzo dużym nasyceniu. Wpływ oddziaływania twornika w tych silnikach jest pomijalny.

Wychodząc z równań stanu opisujących wielkości elektryczne i mechaniczne obcowzbudnego silnika prądu stałego, otrzymuje się schemat strukturalny silnika przedstawiony na rys. 10.1.

Stała czasowa obwodu wzbudzenia jest nieliniową funkcją prądu wzbudzenia. Wpływ nieliniowości uwzględnia w schemacie strukturalnym człon

Na ogół elektromechaniczna stała czasowa jest wielokrotnie większa od elektromagnetycznej stałej czasowej obwodu twornika. Elektromagnetyczna stała czasowa obwodu twornika zależy od mocy silnika i wynosi od kilkunastu do kilkudziesięciu milisekund.

Dokonując optymizacji nastaw regulatorów zmiennych stanu, korzysta się najczęściej z kryterium modułu i kryterium symetrii [153]. W praktyce przyjmuje się regulatory PI do optymizacji przebiegów czasowych prędkości kątowej i prądu twornika, przy przyjęciu struktury kaskadowej tych regulatorów, oraz regulator PID do optymizacji przebiegu czasowego prądu wzbudzenia [153].

Poniżej zostaną omówione przykłady schematów funkcjonalnych wybranych układów napędowych z silnikiem obcowzbudnym prądu stałego zasilanym z przekształtnika.

10.1.2. Napęd dwukwadrantowy

Schemat funkcjonalny napędu dwukwadrantowego dwustrefowej regulacji prędkości kątowej, z przekształtnikami o komutacji zewnętrznej, przedstawiono na rys. 10.2a. Twornik silnika jest zasilany z przekształtnika sterowanego 1,

b)

Wpływ osła-

		tlenia pola
	CJZ2	V	Wpływ
		\	ograniczenia
-	U)Z1	N	prądu
			twornika
	1 kwadrant i		/
	2 kwadrant		Mo

Rys. 10.2. Dwukwadrantowy napęd z obcowzbudnym silnikiem prądu stałego o regulowanej prędkości kątowej: a) schemat układu; b) charakterystyki mechaniczne

1 i 2 — przekształtniki sterowane, 3 — obcowzbudny silnik prądu stałego, 4 — dławik, 5 — prądnica tachometryczna, 6 — regulator prędkości kątowej, 7 — regulator prądu twornika, 8 — regulator napięcia indukowanego w tworniku, 9 i 10 — układy sterowania tyrystorów prostowników, 11 — przekładnik prądowy, 12 — przekładnik napięciowy