Current and speed control of a series-wound DC motor for an oil-well drill-string draw-works hoist drive

U ovome radu projektirani su i simulacijski ispitani PI regulator struje armature i PI regulator brzine vrtnje pogonskog motora dizalice naftnog bušećeg vretena, gdje je u ulozi pogonskog motora korišten istosmjerni motor sa serijskom uzbudom. Pri projektiranju PI regulatora struje armature kompenzacija protu-djelovanja elektromotorne sile ostvarena je pomoću estimatora elektromotorne sile, koji rekonstruira elektromotornu silu na temelju poznatih parametara i strukture modela armature motora, mjernog signala struje armature i reference napona. Koristeći estimiranu elektromotornu silu i poznavajući karakteristiku magnetiziranja motora, projektiran je estimator brzine vrtnje koji rekonstruira brzinu vrtnje motora, te zamjenjuje senzor brzine vrtnje u povratnoj vezi PI regulatoru brzine vrtnje motora. Parametri PI regulatora struje armature određeni su prema tehničkom optimumu, pri čemu se vremenska konstanta armature pokraćuje vremenskom konstantom PI regulatora struje, a zatim se pojačanje regulatora određuje primjenom kriterija optimuma dvostrukog odnosa s ciljem postizanja faktora prigušenja zatvorenog regulacijskog kruga = 0.707. Pri sintezi PI regulatora brzine vrtnje motora također je korišten optimum dvostrukog odnosa, ali dodatno uzimajući u obzir učinke elastičnosti prijenosnog mehanizma (prvenstveno čeličnog užeta dizalice). Simulacijski model reguliranog elektromotornog pogona dizalice izgrađen je i ispitan u programskom paketu MATLAB/SIMULINK™