ФОРМУВАННЯ СТАТИЧНИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЕЛЕКТРОПРИВОДУ В ЗАМКНУТІЙ СИСТЕМІ "ПЕРЕТВОРЮВАЧ-ДВИГУН"

У раніше розглянутих розімкнутих системах ТП-Д через вплив R п характеристики мають невисоку твердість і не забезпечується обмеження струму і моменту. Тому широко застосовуються замкнуті системи регулювання швидкості, струму і моменту за допомогою зворотних зв'язків | 5 |.

Замкнута система ТП-Д з негативним зворотним зв'язком за швидкістю ДПТ

Система представлена на рис. 6.5: BR - датчик швидкості - тахогенератор; U n = з - сигнал зворотного зв'язку; у - коефіцієнт зворотного зв'язку по швидкості.

Замкнута система П-Д з негативним зворотним зв'язком за швидкістю

Мал. 6.5. Замкнута система П-Д з негативним зворотним зв'язком за швидкістю

Рівняння характеристик ДПТ незалежного збудження в розімкнутої системі:

Підставивши отримаємо рівняння характеристик в замкнутій системі:

(6.1)

(6.2)

де - коефіцієнт посилення системи.

На рис. 6.6 представлені механічні характеристики ДПТ в замкнутій системі (лінії 2, 4, 5) при різних задають сигналах , Для порівняння представлена характеристика (лінія 3) в розімкнутої системі. Зміна кутової швидкості при розімкнутої і замкнутої системи визначається

Характеристики системи П-Д

Мал. 6.6. Характеристики системи П-Д

Характеристика ДПТ при - абсолютно жорстка

(Лінія 1). Однак на практиці не застосовується через погіршення динаміки електроприводу.

Отже, , жорсткість характеристики ДПТ в замкнутій системі більше жорсткості характеристик в розімкнутої системі. Пояснимо роботу зворотного зв'язку за швидкістю.

Якщо двигун працює в сталому режимі зі швидкістю зі і збільшиться навантаження, то швидкість зменшиться і зменшиться сигнал зворотного зв'язку . Це викличе збільшення , отже, збільшиться , і швидкість.

Якщо момент навантаження зменшиться, швидкість збільшиться і зменшиться , після чого зменшиться швидкість. Таким чином, здійснюється автоматична підтримка швидкості при зміні Л /, навантаження.

Замкнута система ТП-Д з негативним зворотним зв'язком по напрузі ДПТ

Дана система зображена на рис. 6.7.

Датчиком напруги є потенціометр R, з якого знімається сигнал зворотного зв'язку по напрузі , де - коефіцієнт зворотного зв'язку. Тоді '. У цьому випадку рівняння механічної та електромеханічної характеристик ДПТ мають вигляд:

(6.3)

(6.4)

де - загальний коефіцієнт посилення системи.

Замкнута система П-Д з негативним зворотним зв'язком по напрузі

Мал. 6. 7. Замкнута система П-Д з негативним зворотним зв'язком по напрузі

Порівняємо жорсткість характеристик в розімкнутої і замкнутої системи.

Отже, характеристики ДПТ в замкнутій системі (рис. 6.8, лінії 2, 4, 5) більш жорсткі, ніж в розімкнутої (3).

Гранична жорсткість характеристик в замкнутій системі при .Тоді природна характеристика (лінія 1).

Характеристики замкнутої системи П-Д

Мал. 6.8. Характеристики замкнутої системи П-Д

Таким чином, зворотний зв'язок по напрузі при забезпечує повну компенсацію падіння напруги на внутрішньому опорі перетворювача

Робота зворотного зв'язку по напрузі: при збільшенні Мс на валу збільшується струм якоря /, збільшується внутрішнє падіння напруги в перетворювачі, при цьому знижується U на якорі ДПТ.

Тоді збільшиться і збільшиться, що призведе до зростання ЕРС перетворювача і збільшення U на якорі двигуна. Відбувається автоматичне регулювання ЕРС перетворювачем.

Замкнута система ТП-Д з позитивним зворотним зв'язком по струму якоря

Система показана на рис. 6.9.

Замкнута система П-Д з позитивним зворотним зв'язком по струму

Мал. 6.9. Замкнута система П-Д з позитивним зворотним зв'язком по струму

Датчик струму - шунт з опором т. Е. Падіння напруги на пропорційно току якоря. В результаті сигнал зворотного зв'язку по струму визначається як: , де - коефіцієнт зворотного зв'язку по струму, що має розмірність (Ом).

Як можна використовувати обмотку додаткових полюсів або компенсаційну обмотку двигуна. Сигнал на вході підсилювача в даній системі визначається:

Електромеханічна і механічна характеристики ДПТ в замкнутій системі описуються рівняннями:

(6.5)

(6.6)

де , Ом - загальний коефіцієнт посилення системи.

Характеристики замкнутої системи П-Д

Мал. 6.10. Характеристики замкнутої системи П-Д

На рис. 6.10 представлені характеристики ДПТ при різних коефіцієнтах посилення системи .

Аналіз характеристик показує, що при - абсолютно жорстка характеристика (лінія 1), при - (лінія 2) - жорсткість характеристики позитивна; при - (лінія 3) - жорсткість характеристики негативна.

Реальні характеристики мають нелінійний характер за рахунок мінливості (крива 4). Тому такий зворотний зв'язок використовується в сукупності з іншими, наприклад по напрузі.

Регулювання (обмеження) струму і моменту в замкнутій системі ТП-Д з допомогою нелінійної негативного зворотного зв'язку по струму

У схему, представлену на рис. 6.11, вводиться вузол струмового відсічення (УТО).

Замкнута система П-Д з нелінійним зворотним зв'язком по струму

Мал. 6. 11. Замкнута система П-Д з нелінійним зворотним зв'язком по струму

Характеристика УТО . До тих пір, поки сигнал зворотного зв'язку не більше заданого опорного напруги , сигнал . При з'являється сигнал негативного зворотного зв'язку , який надходить на вхід системи.

Значення визначається заданим струмом, з якого починається регулювання (струм відсічення / otc).

при

при

Характеристики замкнутої системи П-Д

Мал. 6.12. Характеристики замкнутої системи П-Д

На рис. 6.12 представлені електромеханічні і механічні характеристики ДПТ незалежного збудження при обмеженні струму за допомогою вузла струмового відсічення.

На ділянці I Система розімкнути.

На ділянці II , система стає замкнутою і здійснюється регулювання струму і моменту.

Рівняння ділянки II електромеханічної характеристики

(6.7)

При ток стопорения визначається

При - нескінченно велике збільшення коефіцієнта посилення системи т. Е. Характеристики наближаються до вертикальних лініях.

На ділянці II при збільшується сигнал і зменшується і , зменшується ЕРС перетворювача і обмежується струм і момент двигуна.

При дуже великих погіршуються динамічні характеристики (час загасання перехідних процесів, перерегулирование, коливання).

 
< Попер   ЗМІСТ   Наст >