2.2 Розрахунок регулятора струму

При забезпеченні широкого діапазону регулювання швидкості виникає потреба у завадо захищеності системи, так як коефіцієнт підсилення регулятора швидкості повинен бути досить великим. Вирішення цієї проблеми у використанні в системі регулювання швидкості підпорядкованого регулювання струму з утворення внутрішнього контору. При цьому регулятор струму повинен бути забезпечувати обмеження струму якоря на час перехідного процесу та скомпенсовувати постійні часу двигуна та тиристорного перетворювача. Сама передаточна функція регулятора представляє ПІ-регулятор. Схема регулятора на рис.3.

Рис. 3. Регулятор струму

а) структурна схема; б) принципова схема

У якості малої сталої часу, що не компенсується, приймаємо [1].

Передавальна функція об’єкту регулювання контуру струму:

(54)

(55)

Стала інтегрування контуру струму може бути визначена з умови модульний оптимум таким чином:

(56)

(57)

Передавальна функція розімкненого оптимізованого контуру струму (рис.3,а):

(58)

(59)

Передавальна функція ПІ-регулятора струму:

(60)

де ;- відповідно коефіцієнт підсилення і постійна часу регулятора струму.

Для обмеження величини струму граничним значенням І_я достатньо обмежити значенням сигнал на виході регулятора швидкості, тобто задаючий сигнал для контуру струму.

Коли розгалуження на виході регулятора швидкості досягає величини напруги насичення, то на виході регулятора швидкості напруга постійна. При цьому система підтримує постійний струм якоря двигуна. Обмеження рівня вихідного сигналу регулятора швидкості здійснюється шунтуванням ланцюга зворотного зв’язку регулятора швидкості зустрічно ввімкненими стабілітронами.

При цьому:

(61)

Застосовуємо стабілітрони типу Д814Г із напругою пробою =10…12В.

Передавальний коефіцієнт ланцюга зворотного зв’язку за струмом :

(62)

_де приймаємо рівним

₍₆₃₎

₍₆₄₎

Визначаємо величини коефіцієнту підсилення і сталої часу регулятора струму:

(65)

(66)

(67)

(68)

Параметри регулятора струму (рис.3,б) слід визначити в такій послідовності:

Прийнявши Ф, отримаємо:

(69)

(70)

Аналогічно, прийнявши , отримаємо:

(71)

(72)

Величину коефіцієнта підсилення датчика струму можна одержимо з відношення:

(73)

(74)

Передавальна функція замкненого оптимізованого контуру струму матиме вигляд:

(75)

Із цього виразу, відкинувши член другого порядку мализни в знаменнику,

Отримаємо так звану усічену передавальну функцію:

(76)

(77)