3. Выбор структуры системы управления и ее элементов

Структура схемы управления ЭП выбирается исходя из требо­ваний к качеству процесса регулирования, простоты реализации и других факторов, к которым можно отнести я собственный опыт проектировщика. Примеры различных вариантов упрощенных функци­ональных схем САР ЭП, используемых на практике, приведены на рис. 6.

В схемах с последовательной коррекцией элементы: регулятор скорости (PC, рис. 6, а) и регулятор тока (РТ, рис.6, б) установлены в прямой цепи последовательно с силовой частью ЭП. В цепях обратных связей по скорости (ОСС) и току (ОСТ) установлены измерительные преобразователи по соответствующим параметрам.

В САР с параллельной коррекцией (рис.6, в, г) схемы коррекции по скорости (СКС) и току (СКТ) включают в себя измерительно-преобразовательные устройства и корректирующие элементы, а в прямой цепи установлен только суммирующий усилитель (УС), функциями которого является суммирование различных, сигналов: U_зc - задание скорости, U_осс - ОСС, U_ост - ОСТ, U_ки - коррекция по возмуща­ющему воздействию (моменту сопротивления - М_с), а также обеспечение требуемого значения коэффициента усиления разомк­нутой системы, определяющего величину установившейся ошибки.

При выборе структуры управления ЭП следует руководствовать­ся следующими рекомендациями:

1. САР с последовательной коррекцией отличаются более прос­тыми методами синтеза и более удобны в эксплуатации (особенно при наладочных работах). Для тиристорного ЭП последовательная коррекция стала особенно перспективной после освоения промыш­ленностью выпуска высоконадежных унифицированных блоков системы регулирования (УБСР), в комплект которой входят все необходимые элемен­ты для построения САУ.

Функциональные схемы САР частоты вращения ЭП

2. Одноконтурные системы (рис. 6, а) достаточно просты, что является их достоинством, однако обладают рядом недостатков, из которых можно отметить следующие:

более сложный тип контурного регулятора, что значительно затрудняет наладку САР;

необходимость использования специальных средств для огра­ничения якорного тока;

большая динамическая ошибка системы при колебаниях напряже­ния сети, т.к. процесс регулирования ЭДС УП начинается только после отклонения скорости. Это особенно характерно для ТП, в котором колебания напряжения сети вызывают такие же колебания выходного напряжения. Для компенсации влияния колебаний напряже­ния сети можно рекомендовать структуру с комбинированным регули­рованием;

нелинейность характеристик УП сказывается непосредственно на работе контура скорости.

Отмеченные выше недостатки в значительной степени устраняются в двухконтурных САР, имеющих внешний контур скорости с PC и подчиненный ему внутренний контур тока с РТ (рис.6, б).

Система управления ЭП с электромашинными преобразовате­лями может оказаться более простой (рис. 6, в), однако при этом возникает трудность с реализацией промежуточного усилителя постоянного тока УС, который должен иметь высокостабильные характеристики. Следует также отметить и более низкий КПД электро­машинных преобразователей по сравнению со статическими.

В системах Г-Д для регулирования потока возбуждения машин необходим источник регулируемого напряжения, в качестве которого в настоящее время широко используются ТП и ШИП. В этом случае можно использовать систему подчиненного регулирования. При этом не рекомендуется иметь число контуров более трех, т.к. при росте их числа снижается быстродействие САР.

В схемах САР с параллельной коррекцией число контуров не влияет на быстродействие системы, однако по другим показате­лям они проигрывают перед САР с подчиненным регулированием параметров.

Схема контура скорости с блоком ограничения

Рис. 7

В проекте рекомендуется использовать структуры САР с последовательной коррекцией, реализованной на стандартных элементах УБСР (Прил.8).