Следящий электропривод подачи металлорежущего станка, оснащенный контурной системой ЧПУ
4. Расчет параметров системы регулирования, настройка регуляторов
В настоящее время системы следящего электропривода строятся по принципу подчиненного регулирования. Структурная схема системы подчиненного регулирования, соответствующая комплектному электроприводу “Simoreg DC-master 6RA70” и дополненная контуром положения с компенсацией скоростной ошибки имеет вид приведенный на рисунке 4.1.
Рисунок 4.1 - Структурная схема привода
4.1 Расчет контура регулирования тока
Контур регулирования тока якоря является внутренним контуром системы автоматического управления электроприводом. Объектом управления внутреннего контура (контура тока) является тиристорный преобразователь и якорная цепь электродвигателя.
Передаточная функция тиристорного преобразователя
где - коэффициент передачи тиристорного преобразователя;
с - постоянная времени тиристорного преобразователя.
Коэффициент обратной связи по току, Ом
,
где - напряжение задания тока, В;
А - пусковой ток двигателя.
При настройке системы регулирования считаем, что внутренней обратной связью по ЭДС двигателя можно пренебречь, тогда передаточная функция разомкнутого контура тока:
,
где - передаточная функция оптимального разомкнутого контура.
.
где - малая постоянная времени контура регулирования.
В контуре тока целесообразно за малую постоянную времени контура брать постоянную времени тиристорного преобразователя, с
.
Тогда
,
где - коэффициент передачи регулятора тока:
.
с - постоянная времени регулятора тока, с:
Таким образом регулятор тока и имеет вид пропорционально - интегрального звена. Реализация такого звена на базе операционного усилителя приведена на рисунке 8.4.
Рисунок 4.2 - Схема регулятора тока
Определим параметры схемы регулятора тока. Передаточная функция такой схемы имеет вид:
.
=.
Тогда
=,
.
Отсюда
,
.
Принимаем мкФ, тогда сопротивления, кОм: