14.Как определяется полярность напряжений в схеме регулирования на рис.5.29?

15.Чему равна передаточная функция разомкнутого контура регулирования скорости?

5.2.1. Пуск под отсечку в однократной СУЭП

Рассмотрим реальные переходные процессы в однократноинтегрирующей системе, полученные с учетом ограничения тока якоря

на уровне Ia = 2,5* Iн , для чего выходное напряжение РС ограничено на уровне uзтmax = 10В. Переходные процессы при скачкообразном задании на входе РС максимального входного напряжения uзсmax =10В

представлены на

рис.5.32 для режима холостого хода ( Iс =0) и на

рис.5.33 для пуска под нагрузкой ( Iс = Iс1 ).

На рис.5.32,а показаны переходные процессы напряжений: ошибки по скорости на входе РС ∆uс ; задания якорного тока на выходе РС uзт ,

обратной связи по току uот и скорости uос ; а на рис.5.32,б показана фазовая траектория ω = f (Ia ) при пуске на холостом ходу.

Для анализа переходных процессов воспользуемся характеристикой РС (рис.5.26), электромеханической характеристикой электродвигателя (рис.5.27) и схемой СУЭП (рис.5.29). При подаче на

вход РС скачкообразного напряжения uзсmax =10В на выходе РС получается напряжение максимального задания тока uзтmax =10В, что

соответствует т. h на характеристиках рис.5.26 и 5.27. На входе РТ появляется скачком напряжение uзтmax =10В и контур регулирования

якорного тока отрабатывает оптимальный переходный процесс, соответствующий первому контуру, настроенному на МО

( tн = 4,7 * Tµ , σ = 4,3% ). Т.к. на валу электродвигателя момент нагрузки равен нулю, то пуск электродвигателя будет происходить с динамическим моментом, равным Мдин = kФнImax = 2,5Мн .

Поэтому электродвигатель будет разгоняться с максимальным ускорением. По мере разгона электродвигателя его скорость увеличивается и ошибка регулирования скорости на входе РС

уменьшается ∆uс = uзсmax − kосω, однако выходное напряжение РС

171

uот на

b,c,

h1,h2 ,h3

остается неизменным и равным uзтmax =10В (т. на

характеристике рис.5.26), поэтому ток якоря остается неизменным и максимальным.

Рис.5.32. Переходные процессы при пуске на холостом ходу При ошибке регулирования ∆uсa = uзтmax / kрс (т. a на характеристиках рис.5.26, 5.27 и 5.32,а) РС выходит из ограничения и при дальнейшем уменьшении ошибки ∆uс выходное напряжение РС uзт начинает уменьшаться (т. на характеристиках рис.5.26 и 5.27) в результате чего начинает уменьшаться и ток якорной цепи (напряжение

172

рис.5.32,а). Когда действительное значение скорости электродвигателя станет равно заданному, ошибка регулирования на входе РС станет

равной	нулю	∆uс = uзсmax − kосω0max = 0 ,		напряжение	задания
якорного тока также станет равно нулю			uзт = 0 , следовательно, и ток
якорной	цепи	уменьшится до нуля uот = 0		(т. d на характеристиках
рис.5.26	и 5.27). Электродвигатель		будет	работать на	заданной

установившейся скорости ω0max с нулевым якорным током.

Пуск электродвигателя, когда РС заходит в режим ограничения выходного напряжения, называют пуском под «отсечку».

На	рис.5.32,б	представлена	фазовая	траектория	пуска	под
«отсечку»	ω = f (Ia ) , соответствующая			переходным	процессам
рис.5.32,а (переход из т. h в т. d ).
На	рис.5.33	представлены	переходные процессы		пуска	под
«отсечку» с моментом нагрузки на валу электродвигателя.

Как видно из рис.5.33,а при пуске под нагрузкой токовый контур также отрабатывает оптимальный переходный процесс с максимальным током якорной цепи, однако в отличие от рис.5.32,а электродвигатель начинает вращаться, когда ток якоря (момент) становится больше тока (момента) сопротивления. Далее пуск электродвигателя происходит аналогично пуску на холостом ходу (РС находится в ограничении), однако, динамический момент (ток) электродвигателя при пуске под нагрузкой будет определяться разностью момента, развиваемого

электродвигателем	и		момента
сопротивления: Мдин = kФн (Imax − Ic1) < 2,5Мн .		Поэтому	пуск

электродвигателя будет происходить с меньшим ускорением, чем в случае пуска на холостом ходу.

При выходе РС из ограничения (т a на характеристиках), выходное напряжение РС uзт начинает уменьшаться, следовательно, начинает

уменьшаться и ток якоря электродвигателя ( uзт и uот на рис.5.33,а). Так

как на валу электродвигателя присутствует момент нагрузки Мс1 , то электродвигатель разгонится до скорости, соответствующей этому моменту ωс1 < ω0max , поэтому на входе РС будет ошибка регулирования

173

а)

б)

Рис.5.33. Переходные процессы при пуске под нагрузкой

174