2.1. Составление схем для расчета системы управления электроприводом [10]

2.1.1. Составление упрощенной принципиальной схемы

Упрощенную принципиальную схему электропривода в замк­нутой системе управления необходимо вычертить на листе формата A3 опираясь на приведенную в приложении 6 принципиальную схе­му и ее описание. На чертеже следует изображать одним прямо­угольником те узлы системы, которые изначально используются со­бранными.

2.1.2. Составление функциональной схемы

Необходимо вычертить на листе формата А4 чертеж функцио­нальной схемы тиристорного электропривода постоянного тока и дать описание его работы (основываясь на чертеже упрощенной принципиальной схемы).

В электроприводе использована система «управляемый вы­прямитель - двигатель постоянного тока». Угловая скорость двига­теля регулируется путем изменения напряжения, подводимого к якорю двигателя. Система состоит из объекта управления ОУ (дви­гателя постоянного тока М с независимым возбуждением), тири­сторного преобразователя ТП с системой импульсно-фазового управления СИФУ и нескольких элементов системы управления.

На суммирующий усилитель СУ подаются задающее воздей­ствие U₃ от реверсивного задатчика скорости ЗС и сигналы двух от­рицательных обратных связей: по скорости U_oc и задержанная (с от­сечкой) по току U_T. В цепь обратной связи по скорости входит дат­чик скорости ДС, содержащий тахогенератор В и фильтр Ф, а в цепь обратной связи по току - датчик тока ДТ, снимающий напряжение i*R_И с измерительного сопротивления R_и, включенного последова­тельно в цепь якоря двигателя (главную цепь объекта управления). Это напряжение, имеющее после фильтра значение i*R_И, в узле от­сечки УО сравнивается с напряжением потенциометра, равным Iy*R'_И, и их разность в случае i*R'_И>I_y*R'_И подается на суммирующий усилитель СУ. Последний формирует напряжение подаваемое на вход регулятора скорости PC. Напряжение U_y, снимаемое с регуля­тора скорости, является управляющим для получения соответст­вующего угла регулирования СИФУ.

Рис.2.1. Функциональная схема системы с обратными связями по скорости и току и с отсечкой по току.

2.1.3. Составление структурной схемы

Требуется вычертить структурную схему тиристорного элек­тропривода постоянного тока в соответствии чертежом упрощенной принципиальной схемы электропривода (рис.2.1) и ее описанием.

На рис.2.2 дана структурная схема системы, функциональная схема которой изображена на рис.2.1. Двигатель представлен аста­тическим W_Я и интегральным W_M звеньями, охваченными отрица­тельной обратной связью по ЭДС двигателя, и безинерционным зве­ном W_Д, на который действует возмущающее воздействие I_С*R_Я, про­порциональное статическому моменту М_с (где I_c=M_c/k - ток статиче­ской нагрузки). Звенья тиристорного преобразователя W_TП, регуля­тора скорости W_pc и суммирующего усилителя W_y включены после­довательно в цепь основного воздействия. На суммирующий узел СУ подаются сигналы задатчика скорости U₃ и сигналы двух отри­цательных обратных связей - по скорости U_oc и по току U_T. В цепи обратной связи по скорости: W_TГ и W_ФТГ звенья датчика скорости (коэффициента передачи тахогенератора и фильтра); b_с - регулируе­мый коэффициент обратной связи по скорости. В цепи обратной свя­зи по току: W_ФДТ- звено, характеризующее коэффициент передачи датчика тока и фильтр датчика тока; b_т - регулируемый коэффици­ент обратной связи по току; УО - узел отсечки.

Динамические свойства системы будут рассмотрены в разделе 3 «Расчет динамически электропривода».

Рис.2.2. Структурная схема тиристорного электропривода постоян­ного тока.