Главная Промышленная автоматика.

Прн включении обратных связей через промежуточный магнитный усилитель по схеме, приведенной на рнс. 2.21, а, напряжения, подводимые к обмоткам обратной связи.

где.

1 Гг

Г2 Гн

Обозначим коэффициенты усиления по напряжению промежуточного магнитного усилителя, отнесенные к токовой обмотке ОТ и обмотке напряжения ОН, соответственно через Pj., н Ру.„. Коэффициенты и ki для рассматриваемой схемы с достаточной точностью определяются формулами;

Ав=1

ypyjiOJu Рпп

vipy.TRi.ab

(2.23)

Статические характеристики замкнутой системы могут быть построены по характеристикам разомкнутой системы.

В первом квадранте (рнс. 2.21,6) построим семейство статических характеристик разомкнутой системы при постоянных значениях результирующей н. с. подмагничивании дросселя ашш, awm, ... Вниз от осн абсцисс построим вольт-амперную характеристику падения напряжений в сопротивлениях двигателя:

Вправо по оси абсцисс отложим отрезок ОС, равный aw„,/k„. 1адимся каким-либо значением тока якоря /, (отрезок OAi) awi+kj

Задали

и, вычнслив значение

-- , отложим полученную величину

влево от точки С (отрезок CBi). Отрезок OBi, как это следует из уравнения (2.22), представляет собой напряжение на двигателе и,. Вычитая нз OBi отрезок BiEt=A,D,, выражающий падение напряжения в сопротивлении двигател* получим

OE,=U,-IR„=E,,

т. е. э. д. с. двигателя прн принятых условиях. Из конца отрезка ОЕ, проведем под углом a=arctg 1/с, прямую EiFt. Тогда отрезок OF, будет представлять собой скорость п,, соответствующую предположенному значению тока I,.

(1-р.)(Ц-уР.) С(Ро-ЬУр..Р»-РтР.)

(2.24)

-1-1

Для упрощения решения задачи будем полагать, что наша система эквп-валентна системе с отрицательной обратной связью по скорости. В этом случае необходимо выпсчиенне усювня

ТР.Р.=-РтР..

(2.25)

Уравнение (2.24) примет вид

откуда

vp.=

(l-p.)(H-YP.) Dp,

Cp.(l-s)

s(l-po)

Величина po определяется, так же кан и в предыдущем случае, с учетом Уравнения (2.2(1). Так как построение статических характеристик будет показано на примере построения отрезка, соответствующего статической характеристике на высшем пределе диапазона регулирования, найдем Я» для одной


Найдем в плоскости /, п точку С, с координатами It, П]. Если бы предположенная величина тока якоря It соответствовала принятым значениям awt и awm, то точка Gi должна была бы оказаться иа характеристике разомкнутой системы с aw„ - aw„i. Так как в действительности d не лежит на этой характеристике, то, задаваясь последовательно значениями токов /» и /з (отрезки ОАг и ОАз), аналогично найдем точки G-z и Сз. Соединив точки Gl, g2 и g3 плавной кривой, найдем точку С пересечения этой кривой с характеристикой разомкнутой системы при aWn=4Wat. Точка G является точкой статической характеристики замкнутой системы при принятом значении н. с. смещения и задающего сигнала, а также при результирующей н. с. подмагннчивания, равной aai„t

Далее таким же путем найдем точки, лежащие на характеристиках разомкнутой системы при aWn = oWf,2, aWus . Соединив полученные точки плавной кривой, получим статическую характеристику замкнутой снстемы с отрицательной обратной связью по напряжению и пааожительнон по току.

Пример 2.4. Построить статические характеристики замкнутой снстемы с отрщательн«н обратной связью по напряжению и положительной по току, ислотьзчя данные пр]мера 2.3.

Коэффвцненты усиления обратных связей определяются методом. из.10жен-иым в § 2.2. Уравнение, связывающее статизм, диапазон регулирования и коэффициенты усиления обратных связен, для данного случая имеет вн,т



Номинальное сопротивлевие

E.+I.Rt с,п.+/, .R» 0,22-900+48 2,8 ~ 48

Ро =

R„ 2,8

=6,92 ом;

R. 6,92 ,

=0,406;

j00,405(l-0,.)

0,1(1-0,405)

Из уравнения (2.25)

Рт =

\Р.рд

В качестве измерительного сопротивления примем обмотку дополнительны-! полюсов двигателя, сопротнв.пение которой Кд„=а12 ол. Следовательно,

Относительное сопротивление двигатетя 0,348

60-0,06

0,05.

Таким образом.

Рт=-

0,0173

= 174.

Pi и -ур. являются коэффициентами усиления по напряжению системы в р

1-гнитногп VCIKTH-

где ftu - коэффициент усиления по напряжению "илр теля, определяемый по формуле (2.18).

Вычислим Д£о и Д/у для внешних херактернстнь прн iy =-0,2 и iy =

= -0;25. При этом £(ч в.-,-0,9 и £s * м,==0.&? Пер<-..дя к абс&тютным ветнчинам, получим:

/у ,0,25

/y:-o.a=ai41 о; 7, ..,5,=----)-0J75;, .=0,133 а;

л/, = 0,141-0,133= 0,008 й; a£„=(0.9-0,8(..>;J80=13,7 е.

Коэффициент уашения при двух nocii-доватетьно вкзюченных обмотках управления

= 1=35.6 48-0,008

При расчете нссколькнч статических характеристик ммкнутой системы в заданном диапазоне регу1проваи11я следует пс., троить к-пвые пзченения ки и аналогично рис. 2.19.

Коэффициенты усиления промежуточного > и1теля

УРу.= -

35.6

= --=4,9

Зо,ь

В качестве промежуточного cнлитeя используем магнитный %силнте.ть на 400 гц Tima ТУМ-АКГМ [28]. Повышенная частота питания даст во1Чожиость получить пракпшески безыисрциониыи \силитель. Данные уаьтитетя: (/.=220 в; /„v=0,39 а-. R„=326 о.ч; *=-20; /.=50 ет. В цепь обмоток управления необходимо включить согласующее сопротиБле1П1с Rn = 325-48= =277 см. При этом

r„+R„ 325

р,=--=--=6.77

г„ 48

Коэффициенты пропорциональности определим .[.".рмутам (2.23):

1,7-1000

6.77-48

4,9.0,12-lOOo 6,77-48

=5,25;

-1,8

Здесь Yi принято равным единице. Построение отрезка статической характеристики выпстним, используя две статические характеристики разомкнутой

огетемы при iy*, = -0,2(/y,=0,141 а; Cif„,=0,141.I000=141 о-в) и = -0,25(/„=0,133о: аш„2 = 0,133-1000=133 с в).

вигшисй характеристики, соответствующей i,i = -0,2. По графику рис 2.1Б.С, продс.тжая внешнюю характеристику до пересечения с осью ординат, найден

£„=0,9.380= 342 в

Напряжение, соответствующее номинальной нагру.зке (при /=!),

t/.=0,S65-380=215 е.

По формуле (221),

342-215

«»=-=2,15 ол.

Полное сопротивление главной цепи

Rc,=R.-)-Rt+fi. = 0,348+0,01+2.15+0,29 = 2,8 o.ii,

R.ai =0,29 ол.

зомкнутом состоянии относительно соответствующрц обратных связей КтЫки-циенты усиления промежуточного ус]и,ителя: Коэффи



./•59 а.


Рис. 2.22. Пример построения статической характеристики схемы с отрнцатетьной обратной связью по напряжению и положительной по току

Определим ампер-витки, обусловленные действием задающего напряжеши! и напряжения смещения ТУМ au„=at+aic,. для любой точк-и характерн-1 сгикв ири oioni. например дпя точки номивальион скорости М,. из \paonanilil

nw\+lij ал

Прн этом

f/=c,n.-)-R„/=0,226-90O-)-0.358-48 = 220.7 в; о=:,=141-*-5.25-220.7-1,8-48 = 1215с-в.

Найдем точку статической характеристики замкнутой системы, лежащую! на характеристике разомкнутой системы, при т1„2=133 ав. Следует иметав в в,щу, что параметры (?«, тР,... Р, г, к. п *, будут уже другае. Их нео6-1 чодимо вычислять для каждой характернстпиЕ снстемы в разомкнутом состоя НИИ на основании кривых А,-f(£o) и H=f{Eo).

Отложим вправо от начала координат в выбранном масштабе отрезок V(-

133 5.25

=25,3 1

Задаваясь /=40 а при fli£it=1215 с-е, вычислим длинл отрезка СВг

св,=

аш,-+к.1

1215-ь1л-40

в результате построений полхчаем точку с,. Прн/=35 п

=246 в

aa!-l-ft./

1215+1,8-35

5,25

Аналогичные построения дают точку сг. Соединив точки d и получич точку пересечения мг на кривой огииг. Проведя линию через точки М, и м?, находим искомый отрезок статической характеристики После построения семейства статических .характеристик необходимо найти все параметры н онре.1елить сопротивления, включаемые в цепи управления ТУМ для получе]н(я необходп. мых коэффициентов уситения задающей обмотки, обмотки (чещения и обмоток обратных связей.

§ 2.8. Системы управления дроссельным асинхронным приводом (ДДП>

Общие сведения. Системы управления с дросселями насыщения (рис. 2.23) нспо.чьзуются для регулирования скорости асинхронных двигателей в иебачьших пределах (D=l,5-5). Это ограничение об-ьясняется необходимостью увеличения габаритной моншости двигателя прп расширении диапазона регулирования. Увеличение мощности вызывается повышением потерь энергии в цепи ротора при увеличении скольжения, что в большинстве случаев неэкономично. Регулирование скорости вращения вниз достигается за счет уменьшения напряжения, подводимого к статору двигателя. При этом электромагнитный момент двигателя уменьшается пропорционально квадрату напряжения, и двигатель начинает работать при более крутой механической характеристике.

Напряжение иа зажимах двигателя зависит от падения напряжения в дросселях ДН. которое в свою очередь определяется реактивным сопротивлением их рабочих обмоток. Сопротивление дросселей может ре1улнрсваться изменением степени их подмагннчивания при помощи обмоток управлення постоянного тока ОП, которые располагаются на тех же сердечниках, что и рабочие обмотки. Вследствие большой крутизны характеристик дроссельный асинхронный привод без обратных связен практически рабо-1"ать ие может Для увеличения жесткости статических характеристик системы электропривода применяются: отрицательная обратная связь по скорости (рис. 2.24) и отрицательная обратная связь по напряжению и положительная по току (рнс. 2.25).


Построение статических чарактернстик разомкнутой системы n=f(I) ведется по точкам (рис. 2 22) на основании формулы

£/-/г,/-Д1/. t/-0,368f-20





0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 [32] 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55

0.0036