2. Розрахунок параметрів псс з асинхронним двофазним двигуном, стабілізованим жзз.

Елементи структурної схеми стабілізованої системи (рис.3.37).

k₁ - цифрова частина;

k₂ - попередній підсилювач ПП та підсилювач потужності (ППТ);

W_д - двигун ;

1/іp - інтегруюча ланка і редуктор;

k_зз - ланка зворотного зв’язку по швидкості.

Wд(р) = k_д/р(Т_мр+1)

Перетворена структурна схема (рис. 3.38):

Wc(p)=k/p(Tp+1), де k=k_н/, = 1+k_ззk₂k_д,, Т=Т_м/

де k_н - коефіцієнт підсилення розімкненої нестабілізованої системи (див. 3.6.2). Рівняння замкненої системи

Характеристичне рівняння замкненої системи

p(Тр + 1)+k=0.

Корені характеристичного рівняння:

p₁₂=-+, де =1/2T;   =1-4kT

Умова аперіодичності

kT <1/4 або >2k_нT_м (1)

При рухові з постійною швидкістю ( _в=_{в m})

=_синv_c, U₄=k₃₃, U₂=U_s, U₅=U_s/k₂, U₁=U₅+U₄, k₃₃=(-1)/k₂k_д (2)

Напруга U₁ на виході цифрової частини не повинна перевищувати U_{1 m}, тобто

(3)

Коєфіцієнт підсилення ПП

k_пп=k₂/k_ппт (4)

Послідовність розрахунку

1) Взяти значення k₂, k_н, k_д, k_ппт,_cин , v_c, T_м , U_1m і U_s з пункту 3.6.2.

2) Розрахувати  (1).

3) Перевірити умову (3). Якщо (3) не справджується, приймають U₁=U_1m і визначають k₂ з (3).

При цьому _м буде меншою, ніж _м задання.

4) Розрахувати k_пп (4), k₃₃ (2).

5) Обчислені значення k₃₃, k₁, k₂, U_s, U_1m, k_пп запам’ятовуються.

3.8. Розрахунок попереднього підсилювача псс

3.8.1. Попередній підсилювач псс з двигуном постійного струму

До складу ПП входять (рис.3.39)

ОП1 - операційний підсилювач каналу струму двигуна;

ОП2 - операційний підсилювач, який виконує алгебраїчне додавання, підсилення, обмеження сигналів ЦАП, тихогенератора та каналу струму ; в каналі струму передбачено наявність елемента R4 - СТ1, який реалізує обмеження струму якоря.

Пуск двигуна здійснюється при великому початковому розузгодженні (U₁=U_1m=const).

У початковий момент пуску U_= 0 і, при умові що І_е = 0, струм якоря

I_N=(k₂/R)(U_{1 m} -U_I) (1)

де - коефіцієнт перевантаження за струмом (див. 3.3.1);

R-опір ланки якоря (див. 3.4.1 або 3.4.2).

Позначення сигналів на рис.3.39 відповідає рис.3.34.

Кратність коефіцієнтів підсилення каналу струму

= _/(2)

Напруга зворотного зв’язку за струмом при I_N > I₀ ,де І₀ - струм відсікання

U_I= [I_N-(-1)I₀] (3)

Відносна величина струму відсікання

₀=I₀/I_N (4)

З(1), (3) та (4) визначається

(5)

Вихідна напруга ОП2

Де

U_тг = k_тг_д ; U_т=r_шk_тI (6)

k_т - коефіцієнт підсилення ОП1.

При струмові відсікання І=І₀, U_т=U_с1. Тоді

r_шk_т=U_с1/I₀ (7)

(8)

Згідно з рис.3.34

U_пп = k_пп (U₁ - U_- U_I)

k_пп =k₂/k_ппт; U_= k₃₃_д (9)

U_пп =[U₁-k₃₃_д - I + (-1)I₀]k_пп (10)

З (8) та (10) слідує

R₀/R₁ = k_пп ; R₁/R₂ = k₃₃/k_тг ; R₁/R₄ =(-1)I₀/U_c1

1/R₃ + 1/R₄ = I₀/U_c1R₁ (11)

Струм стабілітронів Ст1 в початковий момент пуску, коли I=I_N i U_т = (U_c1/I₀)I_N,

запишемо у вигляд³

(12)

Згідно (11)

R₃ = R₄(-1); R₁= (R₃I₀)/U_c1 ; R₀ = k_пп R₁ ; R₂ = R₁( k_тг/k₂) (13)

Повинна справджуватися нерівність

(14)

Обмежуючі стабілітрони СТ2 повинні мати напругу стабілізаціі

U_с2 = U_{пп m} (15)

де U_{пп m} - напруга насичення ПП ( див. 3.4.1. або 3.4.2).

При виборі стабілітронів необхідно враховувати падіння напруги U_п на стабілітроні, що пропускає прямий струм.

U_c1 = U_п + U_c; U_c2 = U_п + U_c (16)

де- U_п і U_c для різних типів стабілітронів знаходяться в банку даних Б3. Струм І_с1 приймається рівним 4 мА: І_с1 = 4 мА.

Коефіцієнт підсилення ОП1

k_т = r₂/r₁ = U_c2 / r_ш I₀; r₁5 кОм ; r_ш=r_a. (17)

Послідовність розрахунку

1) Взяти , I_N, k_тг , обчислені в пункті 3.3.1.; взяти k_ппт , U_{пп m} з пункту 3.4.1 або 3.4.2 ; взяти U_{1 m} з пункту 3.5; взяти k₃₃, , k₂ з пункту 3.7.1; взяти k_пп з пунктів 3.6.1 або 3.7.1.

Прийняти І_с1 = 4 мА, r₁ = 5 кОм.

2. Вибрати значення ₀ і розрахувати І₀ (4) та  (5).

3. З банку даних Б5 вибрати ОП1 і ОП2.

4. З банку даних Б3 вибрати СТ1 і СТ2, користуючись (14), (15), (16).

5. Розрахувати R₄ (12), R₃, R₁, R₂, R₀ (13), r₂ (17), ₀ (2).

2. Дані елементів ПП та вибрані ОП1 і ОП2 запам’ятовуються.