Structura generala a schemei de reglare in cascada a turatiei motorului de curent continuu

Figura 2.1

In figura 2.1 se prezinta schema generala de structura a SRA a turatiei motorului de c.c. cu excitatie independenta.

S-au introdus notatiile: M - motor de c.c.; TG - tahogenerator fixat pe axul mototrului; S - sarcina (masina de lucru).

Figura 2.2- varianta analogica Figura 2.3- varianta numerica

Marimea de referinta r care repeprezinta turatia dorita ( n^* ) e comparabila cu valoarea efectiva a turatiei ( n ) care e transmisa prin calea de reactie fiind preluata de la traductorul de turatie de la tahogenerator (Tg).

Atat semnalul de referinta r cat si semnalul de reactie produs de tahogenerator sunt cuprinse in gama 0.10 V c. c. Tahogeneratorul furnizeaza un semnal de reactie 0.10 V c.c. strict proprie cu turatia n a motorului avand o caracteristica liniara. Marimea de iesire a regulatorului de turatie reprezinta valoarea prescrisa (de referinta) pentru regulatorul de curent fiind notata cu i^*_a. Valoarea efectiva a curentului rotoric a motorului i_a e masurata cu un traductor de curent rotoric Ti si transmisa la intrarea regulatorului de curent ca reactie.

Ti e realizat cu un sunt si un amplificator operational. Semnalul de reactie al regulatorului de curent variaza tot in gama 0.10 V c.c.

Sistemul de reglare automata contine doua bucle de reglare. Pe bucla interioara se asigura o limitare a curentului i_a rotoric la pornrire si suprasarcini tehnologice. In consecinta aceasta bucla de reglare are rol de limitare. Regulatorul de curent are sarcina de a limita curentul la pornire, la suprasarcini si in plus contribuie la cresterea stabilitatii si vitezei de raspuns a intregului sistem de reglare.

Pe bucla exterioara e montat un regulator de turatie ce constituie regulatorul principal al sistemului, care are rolul de a asigura mentinerea turatiei constanta la valoarea de referinta n^* care constituie sarcina principala a a sistemului de reglare. Pentru aceasta bucla exterioara se pune problema realizarii unei precizii dorite a reglarii turatiei. Pentru realizarea unei precizii ridicate s-au prevazut doua variante ale regulatorului de turatie:

in prima varianta se realizeaza un regulator conventional cu structura analogica conform figurii 2.2.

in a doua varianta se utilizeaza o structura de regulator numeric conform figurii 2.3.

Regulatorul numeric RN e cuplat in cadrul sistemului printr-un convertor analog-numeric CAN si un convertor numeric analogic CNA.

In concluzie schema generala a regulatorului in cascada a turatiei motorului de curent continuu contine doua regulatoare dupa cum urmeaza:

1 - un regulator de turatie plasat pe bucla exterioara realizat in doua variante (analogic si numeric) cu rol de stabilizare a turatiei.

2 - un regulator de curent plasat pe bucla interioara cu rol de limitare a curentului rotoric.

Caracteristic pentru sistemul de reglare in cascada e faptul ca marimea de comanda furnizata de regulatorul de turatie e utilizata ca marime de referinta ( i^*_a ) pentru regulatorul de curent realizand astfel o functionare in cascada.

Acest sistem asigura performante superioare (stationare si tranzitorii) pentru SRA, dar implica greutati si precautiuni in procesul de acordare optima a celor doua bucle de regalre.

In sistemele numerice se evita buclele in cascada, problemele performantelor rezolvandu-se printr-un singur regulator numeric descompus in trei blocuri de reglare: pe calea directa, pe reactie, pe referinta.