Контур тока (момента) при управление двигателем, Какое назначение ? Опции

[Lomax]

Подскажите, какое назначение контура тока (момента) в случае управления скоростью двигателя?

Задача, поддержание постоянной скорости вращения, вне зависимости от нагрузки, источник питания стабильный.

[Tanya]

Подскажите, какое назначение контура тока (момента) в случае управление скоростью двигателя?

Назначение контура тока - контролировать момент, как Вы правильно и написали.
Вы, наверное, что-то другое хотели спросить, но я не хочу догадываться...

[Lomax]

Назначение контура тока - контролировать момент, как Вы правильно и написали.
Вы, наверное, что-то другое хотели спросить, но я не хочу догадываться...

попробую перефразировать
Зачем контролировать момент для стабилизации скорости? если нужна постоянная скорость , при переменой нагрузке, а не постоянный момент, при переменой нагрузке,

[Tanya]

попробую перефразировать

Зачем контролировать момент для стабилизации скорости? если нужна постоянная скорость , при переменой нагрузке, а не постоянный момент, при переменой нагрузке,

Уже лучше. Производная скорости (ускорение) пропорциональна моменту, поэтому получится правильное управление.
Простая аналогия - для управления температурой печки на нее подается контролируемая мощность.

[Lomax]

Уже лучше. Производная скорости (ускорение) пропорциональна моменту, поэтому получится правильное управление.
Простая аналогия - для управления температурой печки на нее подается контролируемая мощность.

пример с печкой очень хороший, так как чуть попроще и при управление нагревателями тоже используют контур тока
если предположить, что питание постоянно, сопротивление нагревательного элемента постоянно, то ток будет пропорционален напряжению, которое мы и так знаем, то зачем в этом случае добавлять контур тока?
хорошая картинка

[ELEKTROS]

если предположить, что питание постоянно

Наверное имеется ввиду напряжение питания постоянно, так вот предположение годиться для каких нибудь лабораторных опытов в лучшем случае, потому как даже ГОСТ даёт разбег по напряжению в несколько процентов. На производстве может и +-20% гулять и это нормально, вот поэтому нужно контролировать ток в общем случае (ну это касаемо нагревателя).
Для электродвигателя еще хуже, помимо этого фактора еще есть такой нюанс (не уверен что ко всем типам двигателей относиться, хотя наверное ко всем): момент на двигателе пропорционален току, а напряжению только в том случае если есть условие постоянства частоты вращения, в общем случае на регулируемом приводе, напряжение не пропорционально моменту, что усложняет регулирование.

[Tanya]

пример с печкой очень хороший, так как чуть попроще и при управление нагревателями тоже используют контур тока

Там используют контур мощности (энергии).

если предположить, что питание постоянно, сопротивление нагревательного элемента постоянно, то ток будет пропорционален напряжению, которое мы и так знаем, то зачем в этом случае добавлять контур тока?

Для точного регулирования надо учитывать именно мощность, так как может меняться как напряжение питания нагревателя, так и его сопротивление.

хорошая картинка

Неплохая, но не совсем точная в Вашем случае.
У мотора есть противоэдс, поэтому ток сложно задать прямо - используется еще один регулятор, который должен быть быстрым.

[dima32rus]

Подскажите, какое назначение контура тока (момента) в случае управление скоростью двигателя?
Задача, поддержание постоянной скорости вращения, вне зависимости от нагрузки, источник питания стабильный.

Для обеспечения требуемых динамических характеристик электропривода (быстродействие, перерегулирование). На картинке, которую Вы привели выше, изображена классическая система подчиненного управления. Дело в том, что для настройки внешнего контура необходимо, чтобы внутренний контур (в данном случае - контур тока) имел определенные параметры. Т.е. задаются желаемой передаточной функцией контура тока и находят коэффициенты регулятора.
Если этого не делать, то динамика у привода может быть не очень хорошей. Например, при изменении нагрузки (момента сопротивления на валу электродвигателя) скорость будет оооооочень медленно меняться, что может быть недопустимо для данного механизма.

[Lomax]

спасибо, уже есть чуточку понимания
Получается в случае нагревательного элемента если гарантируется стабильность напряжения (к примеру 1%), и пренебречь малым температурным коэффициентом сопротивления нихрома, да к тому же добавить малое изменение температуры, то контур тока не сильно необходим ?
в случае мотора (если исключить нестабильность питания), то контур тока(момента) необходим для компенсации нелинейности перевода напряжения в ток(момент,скорость)

Для обеспечения требуемых динамических характеристик электропривода (быстродействие, перерегулирование). На картинке, которую Вы привели выше, изображена классическая система подчиненного управления. Дело в том, что для настройки внешнего контура необходимо, чтобы внутренний контур (в данном случае - контур тока) имел определенные параметры. Т.е. задаются желаемой передаточной функцией контура тока и находят коэффициенты регулятора.
Если этого не делать, то динамика у привода может быть не очень хорошей.

Например, при изменении нагрузки (момента сопротивления на валу электродвигателя) скорость будет оооооочень медленно меняться, что может быть недопустимо для данного механизма.

можно с этого момента поподробнее, как контур тока поможет улучшить динамику?
к примеру есть установившаяся скорость , и соответственно ей некий ток и момент, вдруг увеличилась нагрузка и соответственно ток, но контур тока мгновенно отреагирует уменьшением тока, чтобы удержать заданную уставку или наличие контура тока позволяет сделать более резкий контур скорости ?

[Guest_TSerg_*]

Чаще используют токовый контур с отсечкой, для обеспечения движения с постоянным моментом в переходных режима.
Вот попробуйте включить двигатель (коллекторный, к примеру) на полное напряжение - не все типы могут даже выдержать такой разгон.

Ну а так, ставьте у себя симулирующий софт и упражняйтесь в стыковке теории и практики.

[dima32rus]

можно с этого момента поподробнее, как контур тока поможет улучшить динамику?
к примеру есть установившаяся скорость , и соответственно ей некий ток и момент, вдруг увеличилась нагрузка и соответственно ток, но контур тока мгновенно отреагирует уменьшением тока, чтобы удержать заданную уставку или наличие контура тока позволяет сделать более резкий контур скорости ?

При увеличении нагрузки сначала падает скорость, т.к. угловое ускорение прямо пропорционально динамическому моменту, а он у нас отрицательный (см. уравнение движения вращающегося тела). Соответственно, увеличивается разность между заданием на скорость, и реальной скоростью (см. картинку выше). Получается, что контур скорости увеличивает задание на ток. Контур тока в свою очередь отрабатывает увеличением тока (и электромагнитного момента, соответственно) таким образом, чтобы вернуть просевшую скорость к прежней величине. Это если мы говорим о системе стабилизации.

Конечно, теоретически можно обойтись и без контура тока, посчитав соответствующий регулятор скорости. Но фокус в том, что для обеспечения заданных параметров регулирования у вас получится физически не реализуемый регулятор. Часто так оно и бывает. Контур тока как раз позволяет это обойти и добиться более высокого качества управления.

[Guest_TSerg_*]

Полагаю, что ТС-ру будет полезно вначале ознакомиться с учебной литературой, а потом уже задавать вполне конкретные вопросы:

http://window.edu.ru/resource/314/75314/fi...rakt_2010_1.pdf

P.S.

Частным случаем САР является регулирование одного параметра (координаты) объекта.
Вместе с тем, почти всегда возникает необходимость регулирования/ограничения промежуточных координат объекта.
Одним из методом построения такой САР как раз и является метод подчиненного регулирования.
В этом случае, по основной и каждой необходимой промежуточной координате, заводится своя обратная связь и проектируется свой регулятор.
Это позволяет упростить процесс проектирования, двигаясь от внутреннего к внешним контурам.
ПФ регуляторов используются из стандартных, что тоже упрощает задачу.
Число контуров редко превышает 3 (трех), т.к. нарастает проблема быстродействия, поскольку каждый внешний контур должен (и будет) иметь быстродействие ниже, чем ближайший внутренний.

[Andreas1]

На гиктаймсе была интересная серия статей
https://geektimes.ru/users/belerafonl/topics/

[Guest_TSerg_*]

На гиктаймсе была интересная серия статей

Ну.. в целом, неплохо, хотя хватает отсебятины и не хватает академичности ( хотя бы технических аспектов ).
Что радует, что уже успели потестировать отечественный мотор-проц, о котором тут недавно была ветка.

Ну и да - чел из статьи явно путает сервопривод и принцип подчиненного регулирования.
Сервопривод сейчас легко исполняется в пространстве состояний координат и без вложенных контуров.
Еще один из методов управления сервоприводом - терминальное управление.

[Tanya]

Ну.. в целом, неплохо, хотя хватает отсебятины и не хватает академичности ( хотя бы технических аспектов ).

Присоединяюсь. Особенно понравилось, что написано хорошим литературным языком без ошибок и живо.
Есть, правда, парочка-троечка ошибок автора уже в дискуссии.