При регулюванні в I-ій зоні, оскільки магнітний потік постійний і дорівнює номінальному, то довго-допустимий момент також постійний і дорівнює номінальному
У II-ій зоні магнітний потік, а, отже, і тривало-допустимий момент назад-пропорційні швидкості
Перевантажувальна здатність двигуна визначається умовами комутації на колекторі, і при зменшенні магнітного потоку зменшується. Т.ч. при переході в II-ую зону повинен зменшуватися рівень обмеження регулятора швидкості. У замкнутій системі при переході в II-ую зону проводиться стабілізація ЕРС якоря регулятором, що впливає на ланцюг збудження.
2 принципова схема.
Спрощена принципова схема представлена на рис. 41. UZ1, UZ2 - тиристорні перетворювачі якоря і збудження. ДН - датчик напруги. ДТВ - датчик струму збудження. ДЕ - датчик ЕРС. РТВ - регулятор струму збудження. РЕ - регулятор ЕРС.
Малюнок 41. Спрощена принципова схема двухзонной системи автоматичного керування швидкістю двигуна постійного струму незалежного збудження.
19. Параметри вузлів системи регулювання ЕРС в двухзонной САУ швидкістю ДПТ НВ. Структурна схема.
Спрощена принципова схема представлена на рис. 41. UZ1, UZ2 - тиристорні перетворювачі якоря і збудження. ДН - датчик напруги. ДТВ - датчик струму збудження. ДЕ - датчик ЕРС. РТВ - регулятор струму збудження. РЕ - регулятор ЕРС. У зворотний зв'язок по току збудження використовується фільтр з постійною часу
Сигнал завдання струму збудження є вихідним сигналом регулятора ЕРС і обмежується блоком обмеження БО2 на рівні, відповідному завданням номінального струму збудження UРЕ.ОГР = UЗТВ.МАХ = UЗТВН
Оскільки те, привівши до спільного знаменника, одержимо
Порівнюючи з рівнянням електричної рівноваги якірного ланцюга
отримаємо, що постійну часу і коефіцієнт передачі підсумовуючого підсилювача DA3 по каналу струму якоря необхідно вибрати
Де який вибирається з умови
При цьому через те, що регулятор ЕРС інтегруючий, він буде знаходиться в обмеженні при швидкостях нижче основної (номінальної) при регулюванні в I-ій зоні, задаючи номінальний струм збудження. При швидкості більше основний регулятор ЕРС вийде з обмеження знижуючи сигнал завдання струму збудження.
Малюнок 42. Структурна схема контуру регулювання струму збудження.
Об'єкт регулювання контуру - комбінація апериодического і форсує ланок
Застосувавши фільтр в каналі зворотного зв'язку, компенсуємо форсує ланка
І тепер для настройки контуру на технічний оптимум необхідний ПІ-регулятор
а мала постійна часу контуру визначається постійними часу перетворювача і датчика
При такій настройці передавальна функція замкнутого контуру матиме вид
У контурі регулювання ЕРС присутні 2 нелінійності: коефіцієнт kФ, який визначається кривої намагнічування і твір магнітного потоку на швидкість, тому об'єкт регулювання контуру ЕРС має досить складну структуру, включаючи весь якірний канал двигуна. У зв'язку з цим якірний канал і канал збудження розв'язують по швидкодії, що дає можливість розглядати вплив якірного каналу на канал збудження як обурення і, відповідно не враховувати при синтезі. Структурна схема контуру регулювання ЕРС приведена на рис. 44.
Малюнок 44. Структурна схема контуру регулювання ЕРС.
Об'єкт регулювання контуру ЕРС - апериодическое ланка
Але, з урахуванням передавальної функції замкнутого контура регулювання струму збудження, отримаємо
Тоді для настройки на технічний оптимум необхідний І-регулятор
А в малу постійну часу контуру включаються еквівалентна постійна замкнутого контуру струму збудження і постійна часу датчика ЕРС
Якщо за робочу точку прийняти номінальний режим, то коефіцієнт передачі контуру буде мінімальним. У процесі регулювання коефіцієнт буде вище ( # 120570; НАЧ> ωН нахил кривої намагнічування вище, ніж при номінальному потоці), що зменшить запас стійкості по фазі і збільшить коливальність. Тому, для настройки контуру ЕРС вибирається точка з ωМАХ і ФMIN. При цьому в процесі регулювання буде знижуватися частота зрізу контуру і його швидкодія, але буде збільшуватися запас стійкості по фазі.