Студопедия

Главная страница Случайная страница

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Замкнутые системы автоматизированного электропривода. АЭП с отрицательной обратной связью по скорости.




...

 

Анализ показывает, что жесткость механических характеристик электропривода с вентильным преобразователем относительно мала. В связи с этим, с целью расширения диапазона регулирования скорости в системах вентильного электропривода постоянного тока, могут использоваться обратные связи, а именно положительная по току якоря, либо отрицательные по скорости и по напряжению. Система АЭП с отрицательной обратной связью по скорости представлена на рисунке 11.1. На рисунке РС – регулятор скорости с коэффициентом усиления КРС, ДС - датчик скорости с передаточным коэффициентом кдс. На сумматоре алгебраически складываются напряжения задания по скорости Uзс и напряжения от датчика скорости Uдс. Напряжение управления равно

Uy = (Uзс – Uдс)×крс . (11.1)

ЭДС преобразователя уравновешивается ЭДС двигателя и падением напряжения на эквивалентном сопротивлении

Еп = Uу ×кп = Е + I×RЭ , (11.2)

где Е = k×Фн×ω - ЭДС якоря ДПТ;

КП – коэффициент усиления преобразователя.

Напряжение датчика скорости пропорционально частоте вращения якоря двигателя

Uдс = кдс× ω. (11.3)

Совместное решение уравнений (11.1), (11.2) и (11.3) дает выражение (11.4) для электромеханической характеристики привода с отрицательной обратной связью по скорости

(Uзс – кдс× ω)×крс×кп = k×Фн× ω + I×RЭ ,

Uзс×крс×кп + кдс× ω ×крс×кп = k×Фн× ω + I×RЭ ,

(11.4)

где Кд = 1/kФН – коэффициент передачи двигателя.

 

40. Замкнутые системы автоматизированного электропривода. АЭП с обратной связью по току.

Анализ показывает, что жесткость механических характеристик электропривода с вентильным преобразователем относительно мала. В связи с этим, с целью расширения диапазона регулирования скорости в системах вентильного электропривода постоянного тока, могут использоваться обратные связи, а именно положительная по току якоря, либо отрицательные по скорости и по напряжению. Система АЭП с отрицательной обратной связью по скорости представлена на рисунке 11.1.

На рисунке РС – регулятор скорости с коэффициентом усиления КРС, ДС - датчик скорости с передаточным коэффициентом кдс. На сумматоре алгебраически складываются напряжения задания по скорости Uзс и напряжения от датчика скорости Uдс. Напряжение управления равно

Uy = (Uзс – Uдс)×крс . (11.1)

ЭДС преобразователя уравновешивается ЭДС двигателя и падением напряжения на эквивалентном сопротивлении

Еп = Uу ×кп = Е + I×RЭ , (11.2)

где Е = k×Фн×ω - ЭДС якоря ДПТ;


...

КП – коэффициент усиления преобразователя.иНапряжение датчика скорости пропорционально частоте вращения якоря двигателя

Uдс = кдс× ω. (11.3)

Совместное решение уравнений (11.1), (11.2) и (11.3) дает выражение (11.4) для электромеханической характеристики привода с отрицательной обратной связью по скорости

 

(Uзс – кдс× ω)×крс×кп = k×Фн× ω + I×RЭ ,

Uзс×крс×кп + кдс× ω ×крс×кп = k×Фн× ω + I×RЭ , (11.4)

 

где Кд = 1/kФН – коэффициент передачи двигателя.

На рисунке 11.2 представлены естественная и искусственные статические характеристики ЭП с ООС по скорости. В замкнутой системе снижение скорости

 

и при кдс×крс×кп = 0 соответствуют разомкнутой системе. При кдс×крс×кп → ¥ (т.е. при очень большом коэффициенте усиления) можно получить абсолютно жесткие характеристики (∆ω = 0). Такие же характеристики можно получить при интегральном регуляторе скорости.

На рисунке 11.3 представлена схема ЭП с обратной связью по току.

Напряжение управления и ЭДС преобразователя определяются, как

 

Uy = (UзТ ± UдТ)×крТ , (11.5)

Еп = Uу ×кп = Е + I×RЭ . (11.6)

 

Напряжение датчика тока пропорционально току якоря двигателя

 

UдТ = кдТ× I = β×I× RЭ.. (11.7)

Совместное решение уравнений (9.5), (9.6) и (9.7) дает выражение (9.8) для электромеханической характеристики привода с положительной или отрицательной обратной связью по току

, (11.8)

где (+) – для положительной ОС, (-) – для отрицательной ОС.

При положительной обратной связи по току снижение скорости

,

и при кдТ×крТ×β = 0 соответствует разомкнутой схеме, при кдТ×крТ×β = 0 характеристика будет абсолютно жесткой, а при кдТ×крТ×β →∞ - ∆ω→ -∞ (отрицательная жесткость).

Положительная обратная связь по току делает характеристики более жесткими, чем те же характеристики в разомкнутой системе (см. рисунок 11.4).Отрицательная обратная связь по току обеспечивает перепад скорости


...

и применяется для реализации мягких характеристик ЭП. При кдТ×крТ×β = 1 характеристика будет соответствовать разомкнутой системе, а при кдТ×крТ×β →∞ - ∆ω→∞ (абсолютно мягкая). В одноконтурных системах АЭП отрицательная обратная связь, как правило, применяется задержанная, т.е. вступает в работу при определенной токовой нагрузке. Для задержания ОС применяется стабилитрон.

 

41.Двухконтурная система электропривода с отрицательной обратной связью по скорости и отсечкой (задержанной обратной связью) по току.

С целью огра­ничения тока в вентильном преобразователе и якоре дви­гателя может использоваться задержанная отрицательная обратная связь по току (токовая отсечка). В этом случае электропривод имеет экскаваторную характеристику. На рисунке 11.5 представлена функциональная схема двухконтурной системы электропривода с отрицательной обратной связью по скорости и отсечкой (задержанной обратной связью) по току.

В зависимости от величины тока якоря, возможны два режима работы привода:

а) I < Iотс, ½Uдт½< Uст VD.

В рабочем диапазоне тока работает только одна отрицательная обратная связь по скорости (сигнал ОС по току не поступает на усилитель).Тогда параметры и характеристики (при Rзс = Rдс) описываются уравнениями (11.1 – 11.4);

б) I > Iотс, ½Uдт½> Uст VD.

В этом диапазоне тока одновременно на входе регулятора скорости действуют два сигнала ОС:

- сигнал по скорости, который стремится сделать скоростную

характеристику более жесткой;

- сигнал по току, который стремится сделать скоростную характеристику более мягкой.

Для получения требуемой характеристики должна преобладать ОС по току. Сигнал управления становится равен

 

Uy = (Uзс – Uдс – Uдт + Uст)×крс (11.9)

 

где UДТ = b×I×RЭ - сигнал датчика тока;

UСТ – напряжение пробоя стабилитрона.

Решая совместно уравнения (11.2), (11.3) и (11.5), получим выражение (11.10) для второго участка электромеханической характеристики привода при наличии обратных связей по скорости и по току

[Uзс – ω×кдс – b×I×(Ra + Rп) + Uст]×крс×кп = се×Фн× ω + I×(Ra + Rп),

. (11.10)

 

Статические характеристики двухконтурной системы АЭП с отрицательной ОС по скорости и отсечкой по току представлены на рисунке 11.6.

Для того, чтобы сформировать такую характеристику, необходимо рассчитать параметры

преобразователя, датчиков скорости и тока, регуляторов, что составляет содержание РГР.

 

42. Переходные процессы в электроприводе при L=0 и изменениях воздействующих факторов скачком. MС=const, M ≡ω.

в) MС=const, M ≡ω (рисунок 12.3)

Уравнение линейной механической характеристики двигателя с отрицательной жесткостью (например, ДПТ НВ) может быть записано, как

, (12.4)

 

или

, (12.5)

где β=dM/dω – жесткость механической характеристики, для линейной характеристики β=∆M/∆ω.

Из (12.5) и (12.1) получаем

,

или

Подставив в (12.1) значение dω/dt, полученное из (12.4), получим

 

,

 

 

43. Переходные процессы в электроприводе при L=0 и изменениях воздействующих факторов скачком. MС, M нелинейны.

В этом случае можно воспользоваться одним из итерационных методов. Для примера приводим графо – аналитическую интерпретацию пуска АД.

Статическая механическая характеристика АД М(s) строится по формуле Клосса (5.9) в диапазоне скольжений от 1 до 0 (двигательный режим). Далее рассчитывается и строится кривая динамического момента (рисунок 12.4)

,

которая разбивается на n участков. На каждом участке динамический момент равен Мдинi.Переходя от бесконечно малых приращений к конечным приращениям, уравнение движения (3) записываем для i – го участка, как

,

время пуска на каждом участке

 
 


.

Рисунок 12.4

 

 

...

...

mylektsii.ru - Мои Лекции - 2015-2019 год. (0.013 сек.)Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав Пожаловаться на материал