- •Передмова
- •Загальні відомості
- •1. Завдання на проектування
- •2. Розрахунки навантажувальної діаграми, тахограми руху виконавчого органу та попередній вибір потужності двигуна
- •3. Розрахунок потужності і вибір двигунів для механізмів зі сталим режимом роботи
- •4. Побудова навантажувальної діаграми двигуна та перевірка його на нагрівання
- •5. Обґрунтування і вибір способу регулювання швидкості двигуна
- •6. Вибір системи керування електроприводом
- •7. Розрахунки електромеханічних характеристик двигуна і автоматизованого електропривода
- •7.1. Система електропривода з сумуючим підсилювачем
- •7.1.1. Система регулювання зі зворотним зв’язком за швидкістю двигуна
- •7.1.2. Система регулювання із зворотним зв’язком за ерс двигуна
- •7.1.3. Система регулювання з від’ємним зворотним зв’язком за напругою і додатним зворотним зв’язком за струмом
- •7.1.4. Система регулювання з широтно-імпульсним перетворювачем
- •7.2. Системи обмеження моменту двигуна
- •7.2.1. Система регулювання зі зворотним зв’язком за швидкістю і відсічкою за струмом
- •7.2.2. Система регулювання зі зворотним зв’язком за ерс і обмеженням струму якоря
- •7.2.3. Система регулювання зі зворотним зв’язком за напругою і з обмеженням струму якоря
- •7.3. Системи регулювання з сумуючим підсилювачем і задавачем інтенсивності
- •7.4. Системи регулювання з широтно-імпульсним перетворювачем
- •8. Формування динамічних характеристик електропривода
- •8.1. Система регулювання із зворотним зв’язком за швидкістю
- •8.2. Система регулювання зі зворотним зв’язком за ерс
- •8.3. Система регулювання з від’ємним зв’язком за напругою і додатним за струмом
- •8.4. Системи регулювання з сумуючим підсилювачем і задавачем інтенсивності
- •8.5. Системи регулювання з широтно-імпульсним перетворювачем
- •9. Електропривод з підпорядкованим регулюванням
- •10. Обмеження струму в системах підпорядко-ваного регулювання
- •11. Моделювання динамічних процесів
- •12. Вибір системи керування і опис її роботи
- •Биховець Борис Опанасович основи електропривода
7.2.2. Система регулювання зі зворотним зв’язком за ерс і обмеженням струму якоря
Для обмеження струму якоря функціональну схему, наведену на рис.21, доповнюють давачем швидкості ДС (давач Хола), струмовою відсічкою (стабілітрон VД2) і обмеженням напруги на виході підсилювача П1 (стабілітрон VД1). (Рис.26).
Рис.26.
При дії відсічки за струмом і обмеженні напруги електромеханічна характеристика двигуна, як і в системі зі зворотним зв’язком за швидкістю, буде мати три ділянки (рис.25). На ділянці 1 описується рівнянням /100/. Підставивши в нього , обчислюють швидкість , при якій вступає в дію відсічка за струмом. Зазвичай, приймають .
Щоб отримати рівняння характеристики на другій ділянці, необхідно два перші рівняння в /90/ замінити згідно рис.25 такими:
/122/
де опорна напруга; коефіцієнт зворотного зв’язку за струмом; , коефіцієнт підсилення першого і другого підсилювачів.
В проекті необхідно розв’язавши систему рівнянь /90/ з врахуванням /122/, щоб тримати рівняння електромеханічної характеристики на другій ділянці:
. /123/
В /123/ два невідомі: і . Тому для обчислення , приймаємо, наприклад, . Тоді . Це дозволить зменшити , бо в /123/ маємо добуток . За цією умови, підставивши в /123/ і , формула для розрахунку коефіцієнта зворотного зв’язку за струмом буде такою:
. /124/
Для зменшення приймають .
За відомими , і будують другу ділянку характеристики .
Зазвичай, . Тому при швидкості обмежують напругу на виході першого підсилювача за допомогою стабілітрона VД1. Швидкість знаходять з /123/, підставивши , наприклад, .
Напруга обмеження на виході підсилювача ПІ
. /125/
При зворотний зв’язок за ЕРС не буде діяти, система стане розімкненою, бо . Рівняння електромеханічної характеристики на третій ділянці
. /126/
Підставивши в /126/ , одержимо вираз для обчислення величини стопорного струму.
Якщо , то розрахунки відповідають вимогам щодо обмеження струму. Коли , то необхідно зменшити за рахунок збільшення і знову вирахувати .
7.2.3. Система регулювання зі зворотним зв’язком за напругою і з обмеженням струму якоря
Для обмеження струму якоря в системі регулювання за напругою і струмом необхідно додатково ввести затриманий від’ємний зв’язок за струмом (стабілітрон VД2) і обмежити напругу на виході першого підсилювача (стабілітрон VД1), щоб додатний зв’язок за струмом при не впливав на систему обмеження струму (рис.27).
При дії відсічки за струмом і обмеженні напруги електромеханічна характеристика буде мати три ділянки (рис.25). На ділянці 1 характеристика описується рівнянням /112/. Підставивши в /112/ , обчислюють швидкість , при якій вступить в дію відсічка за струмом. Зазвичай, приймають .
Рис.27.
Щоб одержати рівняння характеристики на другій ділянці, необхідно два перші рівняння в /90/ замінити такими:
/127/
де опорна напруга; коефіцієнт від’ємного зворотного зв’язку за струмом; коефіцієнти підсилення підсилювачів.
В проекті необхідно розв’язати систему рівняння /90/ з врахуванням /127/ і отримати рівняння електромеханічної характеристики на другій ділянці:
. /128/
В /128/ два невідомі: . Тому для визначення приймемо . Тоді і . Це дозволить зменшити величину , бо в /128/ входить добуток . За цієї умови, підставивши в /128/ і , отримують вираз для обчислення коефіцієнта зворотного зв’язку за струмом:
/129/
Для зменшення приймають .
За відомими , і будують другу ділянку характеристики .
Зазвичай, . Тому при швидкості обмежують напругу на виході першого підсилювача. Швидкість знаходять за /128/, підставивши .
Напруга обмеження на виході підсилювача ПІ
. /130/
За величиною підбирають стабілітрон VД1.
При зворотний зв’язок за напругою не буде діяти, система стане розімкненою і електромеханічна характеристика буде описуватись таким рівнянням:
. /131/
Підставивши в /131/ , одержують вираз для обчислення величини стопорного струму .
При розрахунки виконані вірно.Коли , то можна зменшити за рахунок збільшення і знову визначити .