3.4.    ПОДЧИНЁННОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ КООРДИНАТ В СИСТЕМЕ АВК

Замкнутые системы АВК реализуют не только с суммирующим усилителем, но и с подчинённым регулированием выпрямленного тока ротора асинхронного двигателя (рис. 3.6) [9]. Система регулирования двухконтурная с внутренним контуром выпрямленного тока ротора и внешним контуром скорости.

За малую некомпенсируемую постоянную времени Т_m принимается сумма малых постоянных времени: инвертора с системой импульсно-фазового управления и фильтра датчика тока. Как было показано ранее Т_и ~ 3…5 мс, значение постоянной времени фильтра датчика тока зависит от аппаратной реализации датчика тока. Если датчик тока реализуют на базе шунта постоянного тока и ячейки унифицированной блочной системы (УБСР) датчика тока, то Т_фдт ~ 0,5…1,0 мс, если датчик тока реализуют на базе трансформаторов тока, включённых в фазы ротора с последующим выпрямлением сигнала, то Т_фдт ~ 1…3 мс. Большее значение постоянной времени фильтра обеспечит меньший уровень пульсаций в сигна

ле обратной связи по току.

Регуляторы тока АА и скорости АR обеспечивают компенсацию больших постоянных времени в соответствующих контурах регулирования. Пренебрегая внутренней обратной связью по ЭДС ротора, оптимизацию контура тока можно осуществить по техническому оптимуму. Компенсации подлежит инерционность звена с передаточной функцией:

W_к(р) = .

Используя методику синтеза регуляторов, принятую для приводов постоянного тока [7], найдём передаточную функцию регулятора тока:

.                        (3.25)

В нашем случае Т_m = Т_и, так как цепь обратной связи по току изображена (см. рис.3.6) безинерционной.

Регулятор тока получается пропорционально-интегральным. Передаточная функция оптимизированного контура будет иметь вид:

                             (3.26)

В связи с тем, что R_э и Т_э в уравнении (3.25) зависят от скольжения, то для учёта этого следовало бы выполнить регулятор тока с переменными параметрами, зависимыми от S. Однако это сильно усложнит схему регулятора. Поэтому обычно регулятор тока выполняется с постоянными параметрами, но при этом контур тока будет оптимальным только при одном значении S, при котором выбрано R_э.

Настройка регулятора тока должна производиться при таких значениях R_э и Т_э, чтобы при отклонении от оптимальной настройки запас устойчивости контура тока не снижался. Это обеспечивается при настройке регулятора при номинальном скольжении, когда R_э = R_{э max}, а Т_э = Т_{э min}. Тогда при регулировании скорости вниз от основной, скольжение будет возрастать, и устойчивость контура тока будет повышаться. Примерный вид переходных процессов при разных значениях S показан на рис. 3.7, а.

В контуре скорости компенсации подлежит действие звена с передаточной функцией:

W_кс(р) = .

Передаточная функция оптимизированного регулятора скорости будет иметь вид:

.                           (3.27)

Регулятор скорости при настройке на технический оптимум получается пропорциональным. Передаточная функция оптимизированного контура скорости описывается выражением:

.              (3.28)

Полученные передаточные функции аналогичны соответствующим передаточным функциям для двухконтурной системы подчинённого регулирования электропривода постоянного тока [7]. Для описанной однократно-интегрирующей системы АВК электромеханическая характеристика будет иметь такой же вид, как и для систем электропривода постоянного тока:

.                                           (3.29)

Если такой перепад скорости н