Alegerea si dimensionarea traductoarelor de masura si a elementelor de executie pentru motorul de curent continuu

Schema functionala a sistemului de reglare automata in care se evidentieaza elementul de executie si traductorul de masura e prezentat in figura 4.1 si 4.2.

Figura 4.1 - schema functionala

Figura 4.2 - schema functionala folosind functii de transfer

Schema de functionare evidentieaza doua bucle:

1)     Bucla interioara in care marimea de reactie este curentul rotoric al motorului.

2)     Bucla exterioara in care marimea de reactie este turatia motorului.

In aceste figuri s-a notat:

- traductorul de curent rotoric cu functia de transfer H_Ti (s)

T_n - traductorul de turatie cu functia de transfer H_Tn (s)

DCG - dispozitiv comanda pe grila ( porti tiristoare) cu functia de transfer (s).

Redresor comandat cu tiristoare cu functia de transfer este partea principala al elementului de executie.

regulator automat de curent din bucla interioara cu functia de transfer

regulator de turatie din bucla exterioara cu functia de transfer .

functia de transfer a motorului de curent continuu (obiectul condus din bucla interioara).

functia de transfer a motorului de curent continuu din bucla exterioara.

1.1. Alegerea traductoarelor

1.1.1. Traductorul de curent

Traductorul de curent pentru masurarea curentului rotoric foloseste un sunt care este amplificata la 10 V cu un amplificator operational (AO).

Coeficientul de transfer al traductorului este dat de relatia urmatoare:

;

Filtrarea armonica de tensiune a traductorului de curent impune utilizarea unui filtru de intarziere, un element de ordinul I avand constanta de timp:

Functia de transfer a traductorului de curent este:

;

In concluzie traductorul de curent rotoric consta dintr-un amplificator operational (AO) care asigura un factor de amplificare si un element de filtrare de ordin I cu constanta care asigura o atenuare de 4.8% pentru armonicile de 300 de Hz ale curentului redresat din circuitul rotoric.

1.1.2. Traductorul de turatie

Traductorul de turatie pentru masurarea turatiei foloseste un tahogenerator avand urmatoarea functie de transfer:

;

cu astfel ales incat la 3000 rot/min traductorul sa furnizeze 10 V.

;

Pentru a filtra componenta alternativa de pulsatie a tensiunii tahogeneratorului se impune o constanta de timp de integrare (filtrare):

.

Deci:

1.2. Elementul de executie

Acest element de executie consta dintr-un redresor comandat cu tiristoare si dispozitivul sau de comanda pe grila (DCG).

Puntea redresoare cu tiristoare se considera un element proportional cu timp mort foarte mic avand functia de transfer:

unde se poate face aproximarea: ;

Inlocuind in relatia functiei de transfer expresia lui avem:

unde ;

Timpul mort se calculeaza riguros in functie de frecventa f si numarul de pulsuri p=6 al redresorului comandat rezultand:

;

Inlocuind valorile numerice in expresia functiei de transfer:

Pentru elementul cu timp mort se face o aproximare printr-o dezvoltare in serie Taylor pana la termenul de ordinul I.

1.3. Dispozitivul de comanda pe grila (DCG)

Acest bloc al elementului de executie se considera neinertial avand functia de transfer cu constanta de timp data de relatia:

adica o intrare in circuitul integrat de 16 V decaleaza unghiul de aprindere a tiristorului cu 180 de grade electrice.