Regulisni elektromotorni pogoni s mšinm jednosmerne struje Osnovne krkteristike Regulcij moment - struje indukt Regulcij brzine Nčini relizcije (ktutor) z rd u 2 ili 4 kvdrnt
Elektromotorni pogon promenljive brzine s MJS sistem bez povrtne veze UPRAVLJANJE - Pogon u otvorenoj sprezi (primer pogon s lbortorijskih vežbi) Zdvnje željene brzine u M Opterećenje Aktutor
Elektromotorni pogon promenljive brzine s MJS sistem bez povrtne veze UPRAVLJANJE - Pogon u otvorenoj sprezi (primer pogon s tiristorskim mostom) Zdvnje željene brzine Kontroler (soft-strt) u c u M Opterećenje Aktutor
Regulisni elektromotorni pogon - sistem s povrtnom vezom REGULACIJA - Pogon u ztvorenoj sprezi (primer s regulcijom brzine) Zdvnje željene brzine Prilgođenje reference (soft-strt) Diskrimintor + - Signl greške Regultor u c u D M Opterećenje Aktutor
Regulisni elektromotorni pogon - sistem s povrtnom vezom Elementi krkteristični z regulisne elektromotorne pogone: Prilgođenje reference (u sttičkom i dinmičkom smislu) (soft strt); Diskrimintor (u sstvu regultor); Regultor; Dvč regulisne veličine (merenje električnih i neelektričnih veličin, glvnsko odvjnje); Povrtn vez.
Regultori u y (v Regultor c ) Regultor obezbeđuje: Sttičke i dinmičke krkteristike RP; Odgovrjuću vrednost komndnog signl V c Vrste regultor po krkteristici prenos: P ; I ; D ; PI ; PD ; PID.
Krkteristike osnovnih regultor TIP P Dif. jednčin y K u Funkcij prenos K y( p) u( p) Odziv n "jedinični step" y(t) K t I dy dt 1 T i u 1 p T i 1 y(t) T i t D y T D du dt pt D y(t) t "Relni" D T g dy dt y T D du dt p TD 1 p T g T T D g y(t) T g t
Nponski izvor Drugčiji simbol nponski uprvljivi izvor u c + - u M u c + - u u c A u u e 1 R i e / 1 pt m m m 1 ptm f
Strujni izvor Drugčiji simbol strujni uprvljivi izvor u c i M u c i u c A i i m e m m 1 ptm f
Poređenje sttičkih mehničkih krkteristik Nponski izvor (nponsko npjnje) m m2 m m1 Strujni izvor (strujno npjnje) m m2 m m1 m m
Ukoliko je mehničk krkteristik opterećenj nezvisn od brzine Nponski izvor (nponsko npjnje) m m3 Strujni izvor (strujno npjnje) m m3 Z m e2 nemmo ustljeno stnje (nem rdne tčke). m m m e2 m e3
Nponsko npjnje: sporiji odziv sttičk stbilnost rdne tčke nem kontrole nd strujom (prevzilzi se korišćenjem regultor struje) Strujno npjnje: brži odziv (!) sttičk stbilnost rdne tčke (prevzilzi se korišćenjem regultor brzine) neposredn kontrol nd strujom (momentom)
Prktičn relizcij strujnog izvor Nponski izvor + regultor struje m m * i Reg. i u c u A u Ke 1 pt e e 1 R i me / 1 pt f 1 ptm relni strujni izvor T T T T T T e e m
Podešvnje prmetr regultor struje Blok dijgrm sistem * i Reg. i u c A u K 1 pt u e e 1/ 1 R pt i Merenje struje Elektromotorn sil
Blok dijgrm konture regulcije struje e 0 * i + u c u i K i 1 pt i pt i K 1 pt e + 1/ R 1 pt 1 pti K 1/ R F0 i p Ki pt 1 pt 1 pt i e T T e Znemrili smo blok (senzor) z merenje struje, smtrmo d je ideln. Aktutor im pojčnje i kšnjenje (uprošćeno). Znemrili smo uticj elektromotorne sile, pošto se sporo menj. Smtrmo d je to z konturu regulcije struje poremećj, i u postupku podešvnj prmetr vrednost je e=0
Funkcij prenos konture regulcije struje 1 pti K 1/ R F0 i p Ki pt 1 pt 1 pt i e Izvršimo kompenzciju veće vremenske konstnte T T i T T e F 0i p Ki K 1/ R p T 1 p T i e u + D _ x G(p) H(p) y y G( p) ( p) u 1 G( p) H ( p) F i p F p 0i 1 F 0i p H p 1
Izbor prmetr regultor F i p Ki K 1/ R 2 1/ K K R p T p T T i i i e K K 1/ R ; T ; T T 0 i 1 i 2 i e F ( j) 2 0 2 ( 2 1 2 0 2 0 2 4 ) 2 2 Ovo će biti 1 z mle učestnosti ko je: Posle čeg se dobij: F 2 1 2 02 0 ( j) 1 4 1 2 2 1 0 2 2 2 0
Amplitud (ps) Izbor prmetr regultor Frekventn 1.4 krkteristik: 1.2 S prebčjem 1 0.8 Opdjuć Optimln 0.6 0.4 p 2 n 2 2 2 n pn 0.2 Kriterijum optimlnosti: Propusni opseg 0 110 3 0.01 0.1 1 10 100 Učestnost [Hz]
Izbor prmetr regultor Frekventn krkteristik: S prebčjem Opdjuć Optimln Kriterijum optimlnosti: Propusni opseg
Izbor prmetr regultor S prebčjem Optimln Opdjuć Vremenski odziv n step ulz: 1 1 b 0,707 2 0, 45 c
K K 1/ R ; T ; T T 0 i 1 i 2 i e Primenjujemo definisn kriterijum optimizcije modul funkkcije prenos 2 2 1 1 2 Ti Ki K 1/ R 2 T e K i T i 2 K 1/ R T e F i p opt. i p 1 i p p T p T * 1 2 2 2 2 e e
Im. os F i Polovi funkcije prenos F (p) z T e =1: p opt. 0.6 0.5 0.4 0.3 p i p 1 i p p T p T * 1 2 2 2 2 e e 1,2 1 1 i 2T 2T e 1 1 i i 2T e e 0.2 0.1 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 Re. os 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 Ako je u * (t) step funkcij h(t), ond je: y t u p F p 1 * ( ) ( ) ( ) t 2 T t e 1 e cos sin t 2Te 2Te
Odziv u vremenskom domenu (T e =0,1s) 4,3% ±2% 1 0,707 2 2 2 1 1 n 2 2 2 T e T r =4,7 T e T s =8,4 T e T r Vreme regovnj T s Vreme smirenj
Brzin promene brzine je znčjno mnj od brzine promene struje indukt i. * Pri promeni D i ~ D vži D 0 i De 0 i Ako uzmemo PI - regultor i : K 1 pt i i pt i kompenzcij T i = T Optimizcij po modulu * Di relni strujni izvor: 1 1 2 2 1 p 2Te p 2Te 1 p 2Te D Di t 0 0 Te 5 ms 2 T e t
Regulisni pogon s regultorom brzine s jednosmernim motorom npjnim iz strujnog izvor m m * Reg. * i A i i m e 1 ptm f
Regultor brzine: * Reg. * i 1 1 p2t e i m e 1 pt m f F p K F p 1 pt pt K 1 p T K 1 p T f 0 2 2 p T Tm 1 p 2Te p T Tm 1 p 2Te K K f F F ( p) 1 F ( p) 0 p 0
F F Funkcij spregnutog prenos brzinske petlje p p Primenom optimizcije: gde je =2+1 K 1 p T 1 2 1 2 p T Tm p Te K p T K 1 p T 3 2 m 2 e m p T T T p T T p T K K 3 2 1 0 - željeni reltivni fktor prigušenj ztvorene brzinske petlje. 1 Tm Sledi d je: K 2T f T T K 2 1 2 e; e 2 2 1 0 2 2 1 3 Tm 2T e
Regulisni elektromotorni pogon s motorom z jednosmernu struju osnovn struktur Zdvnje željene brzine ** Prilgođenje reference (soft-strt) * * i + - Reg. brzine + Reg. - struje i Aktutor u Reg. pob. M DB
Regulisni elektromotorni pogon s motorom z jednosmernu struju Prilgođenje reference (soft-strt) s regulcijom pozicije Zdvnje željenog položj + * * * i - Reg. pol. + - Reg. brzine + Reg. - struje i Aktutor u Reg. pob. M DB DP
Relizcij blok z prilgođenje reference Integrtor u kontinulnom vremenskom domenu Limit = ±0,5 C f R 0 - u in + u out R M GND Invertuje signl
Relizcij blok z prilgođenje reference Integrtor u diskretnom vremenskom domenu
Relizcij blok z prilgođenje reference Uticj pojčnj
Relizcij blok z prilgođenje reference Uticj promene limit n ubrznje Limit = ±0,75
Relizcij blok z prilgođenje reference Soft-strt + filter Limit = ±1,5
Simulcioni blok dijgrm R = 0.075; PsiFn = 1-R; T = 30e-3; Tm = 1.92; ktg = 0.05; Kp = ktg; Tp = 52.8e-3; Kpi = 0.025; Tpi = 2.6e-3; Tt = 1.66e-3; Kt = 30; Ti = T; Ki = 0.3516; T = 245.33e-3; K = 8.46; mm = PsiFn/2; Vref1 = 0.5 * Kp; Vref2 = 0.25 * Kp; LIM_UC = 1; LIM_IA = 2 * Kpi; LIM_SS = 0.5 * Kp; Regultor brzine Regultor struje im isti blok dijgrm, li druge prmetre: pojčnje (Ki), vremensku konstntu integrlnog dejstv (Ti) i limite integrlnog dejstv i izlz (LIM_IA)
Početn zdt brzin je 0,5 nom. U trenutku t=3s zdje se brzin 0,75 nom. Opterećenje pogon polovinom nominlnog moment je u t = 6s
Uticj limit moment n odziv regultor brzine Povećno je željeno ubrznje u bloku soft strt. Zbog ogrničenj struje, ne dostiže se zdt brzin u toku soft-strt.
Aktutori Tiristorski isprvljči Više-kvdrtni rd Čoperi Uprošćeni blok dijgrm ktutor U U u c u p Uprošćen prenosn funkcij ktutor c K 1 p T k T k =? zvisi od vrste ktutor
Četvoro- kvdrtni rd s preklopnikom Regulcij brzine z mle brzine revers! Logičko kolo: - promen stnj prekidč smo kd je i = 0 - položj prekidč u funkciji od znk i * L d * Reg. brzine * i i Reg. struje u c 6x L1 L2 L3 M DB i * i 0 0 Logičko kolo
Četvoro-kvdrtni rd s dv nti-prleln most (rzdeljeno uprvljnje) L d * Reg. brzine * i Reg. struje u c 6x L1 L2 L3 M DB i 6x i 0 i 0 * * i 0 Logičko kolo
buffer i Logičko kolo Logičko kolo deluje n blokirnje impuls most koji ne treb d vodi. * i nd & 1 nd & 1=ON & 1 & 1=ON Pogoni s rzdeljenim uprvljnjem mogu d ostvre bržu promenu znk struje nego pogoni s preklopnikom.
DCS 800 struktur
SIMOREG struktur (energetski deo)
SIMOREG blok dijgrm
DCS 800 Blok dijgrm regulcij struje
DCS 800 Blok dijgrm uprvljnje momentom
DCS 800 Blok dijgrm regulcij brzine
Četvoro-kvdrntni čoper u dc 1 2 M i DB 4 3
* Struktur nelinernog regultor Reg. i * i Δ komprtor 1 3 2 4 Trenutne vrednosti npon struje motor i u dc u -u dc t D i * i t
Svremeni elektromotorni pogon s motorom z jednosmernu struju npjnim iz čoper L u dc u C R k Čoper M DB i