Файл: Основы автоматизированного электропривода учеб. пособие.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2024
Просмотров: 244
Скачиваний: 2
ставляет собой геометрическое место точек, каждая из которых принадлежит определенной характеристике разом кнутой системы, соответствующей неизменному значению регулирующей величины, в данном случае э. д. с. гене ратора.
Для реализации рассматриваемого способа управле ния Ег питание обмотки возбуждения генератора, как правило, осуществляется от усилителя У (рис. 5-10), в качестве которого могут использоваться электромашинный или магнитный усилитель или усилитель, выполненный иа базе управляемых вентилей — тиристоров, тиратро нов, ртутных выпрямителей и т. п. Выбор типа усили теля определяется мощностью генератора и особенно стями его работы. В частности, для электроприводов мощ
ностью до 10 кВт электро- |
|
|||
мангииный усилитель попе |
|
|||
речного поля |
может ис |
|
||
пользоваться |
|
непосред |
|
|
ственно в качестве генера |
|
|||
тора. На вход |
усилителя |
|
||
подаются постоянное за |
|
|||
дающее напряжение £/30 и |
Рис. 5-10. Принципиальная схема |
|||
напряжение |
U0 т, |
пропор |
системы Г — Д с положительной |
|
циональное |
току |
якоря. |
обратной связью по току. |
Последнее снимается либо с дополнительных полюсов двигателя и генератора, либо с
шунта, включаемого в якорную цепь. В ряде случаев для этой цели используется специальный магнитный усилитель, по обмотке управления которого проходит ток / я. Преиму ществом такого устройства является отсутствие гальва нической связи цепей управления с главной цепью элект рических машин. Полярность напряжений на входе уси лителя такова, что они арифметически складываются, т. е. суммарное входное напряжение усилителя
UBSL — U -f- U0чт.
При такрм согласовании иа входе системы электропри вода задающего сигнала и сигнала, пропорционального току якоря, имеет место положительная обратная связь по току.
Рабочий участок характеристики «вход — выход» уси
лителя, как правило, линейный, в связи с чем |
UBr — |
= EJиых = /суиf/Ex — куи (t/3Q-{- U0 т), где куц |
коэффи |
циент усиления усилителя по напряжению. |
|
239
Учитывая, что зоне низких скоростей электропривода соответствует Ег < Ег_н, можно считать характеристику намагничивания генератора линейной. Тогда с учетом (5-9)
и. •— R a.r/i |
Дц. г |
Е |
|
аАгсо,- |
Г! |
где ктц — коэффициент усиления генератора по напряже нию.
Из последних двух выражений следует:
Ег = кРцку ц (Uзо“Ь Z70.t).
Так как Uo r = кт’1п, где /4 — постоянный коэффи циент, определяемый параметрами цепи обратной связи, то
Ег= к?[jку ии зо-j- ку цку i,~kyl}1.
Сопоставляя полученное выражение с (5-23), можно найти:
|
®30 |
срр (АФН) _ |
|
|
|
|
|
|
кг икуи ’ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кт= кг С:ку икт- |
|
|
|
|
|
|
Соответствующий подбор параметров системы привода |
|||||||
(кги, куи, Щ и задающего напряжения позволяет обеспе |
|||||||
|
|
чить регулирование скорости |
|||||
|
|
в заданном диапазоне при не |
|||||
|
|
обходимой жесткости механи |
|||||
|
|
ческих характеристик. |
|
||||
|
|
При использовании поло |
|||||
|
|
жительной |
обратной |
связи |
|||
|
|
по току якоря |
можно полу |
||||
|
|
чить характеристики 2 |
и 3, |
||||
|
|
приведенные |
на рис. |
5-9, б. |
|||
|
|
Однако практически |
харак |
||||
Рис. 5-11. К принципу управ |
теристики вида 3 |
с |
поло |
||||
жительной |
жесткостью |
не |
|||||
ления э. д. с,- |
генератора в |
используются |
по |
условиям |
|||
функции |
скорости. |
||||||
|
|
обеспечения |
устойчивой |
ра |
|||
|
|
боты электропривода. |
|
|
Увеличения модуля жесткости механических характе ристик можно также добиться путем управления э. д. с. генератора в функции скорости двигателя. Для любого значения момепта на валу перепад скорости (рис. 5-11)
составляет |
Дш3 = |
М /\ | и ДыР_д = М / \ рР_д |. Следо |
вательно, |
Дсо3 = |
Дюг_д | рг_д |/| рз |. |
240
По определению |
|
|
|
|
Асог_д= -^^ —ш. |
|
|||
Отсюда |
|
|
|
|
Acoa = i b 4 |
f ^ 7 - |
«в . |
||
3 |
| Рз I |
|
\ ^Фц |
|
С другой стороны, |
|
|
|
|
Отсюда |
*ф„ |
Рз | |
\ *Фн |
|
|
|
|
|
г'- т ы г'” - ( й - , )‘ф-“
или
Ер = EpQ &с(о. |
(5-25) |
Очевидно, что для получения механической характери стики с жесткостью | Рз I > I Рг-д I э. д. с. генератора
Рис. 5-12. Изменение э. д. с. генератора от ско рости двигателя (а) и механические характери стики системы Г — Д (б) с отрицательной обрат ной связью по скорости, kpi < ксг-
должна изменяться по линейному закону (рис. 5-12, а). Подстановка полученного значения Ег (со) в (5-8) дает:
© == |
о" -кс© |
Rя2 м. |
|
|
Отсюда |
кфа |
(6Фи)2 |
|
|
|
*®н |
|
||
^ГО |
|
.(5-26) |
||
© = ^Фн+ ^С 1Рг-д|(*Фн+ *с) м. |
||||
|
Жесткость механических характеристик при управле нии э. д. с. генератора в функции скорости
| Рг-д(С) | = I Рг-д I (1 + &с/^Фн)
241
растет с увеличением кс. Однако она не может расти без гранично, так как при кс оо зависимость Ег (со) отобра жается вертикальной прямой (рис. 5-12, а), а это значит, что незначительному изменению со должно соответство вать бесконечно большое изменение Ег — см. (5-25). Необ ходимо также иметь в виду, что с ростом /сс увеличивается и значение Е'п , так как из (5-25) следует:
|
^ о= тйЦ - £ го= (АФ.. + *с) ио. |
|
|||
|
I Рг-Д I |
|
|
|
|
Механические характеристики при управлении э. д. с. |
|||||
генераторов. в функции |
скорости даны |
на |
рис. 5-12,6. |
||
|
|
|
Указанный принцип уп |
||
|
|
|
равления |
реализуется |
|
|
|
|
в системе |
Г — Д, со |
|
|
|
|
держащей |
отрицатель |
|
|
|
|
ную обратную связь по |
||
|
|
|
скорости и показанной |
||
|
|
|
на рис. 5-13. В этом |
||
|
|
|
случае на вход усили |
||
|
|
|
тельного |
устройства в |
|
Рпс. 5-13. |
Принципиальная |
схема |
соответствии с (5-25) по |
||
системы Г — Д с отрицательной об |
даются с противополож |
||||
ратной |
связью по скорости. |
ной полярностью задаю |
|||
|
|
|
щее напряжение U30 и |
||
напряжение U0 с, пропорциональное скорости. Напряже |
|||||
ние Uo c |
снимается с зажимов |
якоря |
тахогенератора, |
представляющего собой электрическую машипу постоян ного тока с неизменным потоком. Вал тахогенератора
жестко |
связан с валом двигателя. При |
этих условиях |
|
С/о.о = |
кса. Таким образом, суммарное |
напряжение на |
|
входе усилителя |
|
|
|
|
Uвх — U-зо Uо.с — Uзо кс(й. |
||
Тогда |
|
|
|
|
Ег = ку 1]к?и (Н*зо кссо). |
|
|
Сопоставление полученного выражения с (5-25) по |
|||
зволяет найти: |
|
|
|
|
и эо - у ■^го - . “ о (* Ф н + А'с) |
|
|
|
у и К и |
*уUkгU |
|
кс — куцкс пре
следует отметить, что напряжение, пропорциональное скорости, можно получить без применения специальной
242