Главная Промышленная автоматика.

44 Глава I. Системы, работающие в режиме пуска, торможения и реверса

Прн некотором значении напряжения генератора напряжение, снимаемое с сопротивления r„, становится выше падения напряжения в обмотке ОУ. Вентиль BHi открывается, и через о6мотк\ \ правления начинает протекать ток, имеющий две составляющие, одна нз которых пропорциональна току главной цепи, а другая -

Рнс. МО. Структурная схема системы с совмещенными отсечками.

напряжению генератора. В конце пуска ток главной цепн уменьшается и падение напряжения на измерительном сопротивлении /?,г становится меньше, чем напряжение на обмотке управления. Закрывается вентиль BTi и прекращается обратная связь по току.

Работа схемы прн реверсировании и торможении происходит так же, как и в схеме рнс. 1.8.

Операторное уравнение системы может быть получено на основании структурной схемы, представленной на рнс. 1.10. Схема составлена нз динамических звеньев, п. ф. которых Ci, Кг, К-.,, К/,. Къ, Кб, Кл и Кн полностью совпадают с п. ф. звеньев, образующих структурную схему системы с двумя независимыми отсечками (см. § 1.2).

П. ф. звеньев Ki и Кю могут быть найдены нз системы урав иеннн Кирхгофа, которые для варианта схемы с отрицательной обратной связью по току возбуждения генератора (см. рнс. 1.8) имеют вид:

(,-;,);г.=,,Гт+1/,; ) (/з-<.)л„=«Л--1,; (1.41)

Ш1

§ I 6. Система с совмещенными отсечками

Исключив из уранненнй (1.41) (т и is, найдем значение тока в обмотке управления прн одновременном действии обен* обратных связей:

№+г,)(г„-Ьг„) •

Операторное уравненне обмотки управления может быть написано в виде

Uygy=(TiP+\)iy,

(1.43)

где gy= \/гу - проводимость обмотки управления;

Ti - мквивалентная постоянная времени обмоткн управления, равная сумме постоянных времени всех одновременно действующих обмоток ЭМУ. Подставив в уравнение (1.43) значение тока iy из формулы (1.42), получим

l/ygy (r„+r„) =7/?„(г„--Ге)<Г.Р+1) +

+№,(/?„+/-,) (7-,р + 1)-С7у(г„--Ге--«„--г,) (r,p-f 1).

Подставив сюда значения i=/c+-pe и er=e-\-iRir\-Ltpi, получим

Uy=K+hRoKio. „ рг(Г.р+1)(еГр-Юрер-Ц)

„ Рр[Г.р+1](7-р-Ц)

В этих формулах

Гу/?я(-в+-в)

Rc[(R+rr) (r.+r)--Гу(/?„--г,--г.--г,)]

Гу/?,(Г„Ч-Г,)

Аз [ (Rh+Гг) (г.+ги) +гу («H-l-/-H+r.-t-r,) ] pi+pz

рв=(Н+ег. ре=-

(1.44) (1.45)

(1.46) (1.47)



Передаточная функция Кя представляет собой коэффициент приведения воздействия, поступающего на управляющую обмотку, к эквивалентному воздействию на задающую обмотку. Он равен отношению коэффициентов усиления задающей и управляющей обмоток ЭМУ:

Кй~Ьу= -

Заменим внутр.енний контур снстемы, обведенный на рнс. 1.10 пунктиром, эквивалентным звеном с передаточной функцией:

Для составления операторного уравнения иеоб.ходнмо суммировать сигналы обратных связей, а также задающие и возмущающие воздействия в соответствующих узлах структурной схемы. При Этом напряжение, получаемое на выходе узла сравнения А, подаваемое на вход эквивалентного звена У,

U = U,-Uo=U,-UyKs.

На выходе узла Б

Выходная величина снстемы автоматического регулирования, в качестве которой рассматривается э. д. с. двигателя.

Решив эти уравнения совместно, получим

ё= [Ci- {eK+IcR„Km) YKзK-hR,KiKf.,

откуда

- UtYKzKt-URo{,YK3K.K«,+lu)K l + YKsKiKsK,

(1.48)

§ 1.6. Система с совмещеииыми отсечками

Как показывают расчеты, величина Г, обычно лежит в пределах (0,8-0,9) Ti. Поэтому для упрощения можно положить Гг Тогда J равнения (1.44) и (1.45) примут вид.

/(.=P2(eV-(-e/)+l);

К«,=(ь(Тр+1).

Для приближенных расчетов можно пренебречь постоянными времени ЭМУ и главной цепн Г-Д. Полагая 02=0, Oi=0, 7о=0, получим упрощенное операторное уравнение

1)-IcRo(В2Р-ЬВ.рЧ-До) АгР+Агр+Аф+Ао

(1.49)

А2=т+ [е (*,,--р=р,) -I- Гз] т,+(г.--е) р,П;

у4,=е (Ах-Ьр,ру) +П+ (Ах-ЬргР,) Гс-НрсГс; Ао=к1+рфу;

В1=-Гз--(Ах--реРу)7-е--р,Гс;

Во=*И-РаРу-

Уравненпя (1.48) н (1.49) справедливы для приращений переменных при нулевых начальных условиях (слева от t=0). Они представляют собой обобщенные операторные уравнения, которые могут быть применены для различных этапов пуска двигателя. На первом участке разгона действует отрицательная обратная связь по току. При этом цепь обратной связи по току возбуждения генератора заперта вентилем BHi или ВНг. Поэтому г,1=оо; р2=0 и

теЬ-

На втором участке действуют обе обратные связи. Поэтому И и Р2 опрел.еляются формулами (1.46) и (1.47), а P8=pi--p2.

На третьем участке действует обратная связь по току возбуж--чения, а цепь обратной связи по току двигателя запирается одинм нз вентилей ВТ. Теперь Гт=оо; pi=0 и



4а Глава 1. Системы, работающие в режиме пуска, торможения и реверса

§ 1.7. Статические харантеристини системы с соемещеииыми отсечиами

На основании операторного уравнения (1.49) можно написать уравненне статической характеристики электропривода:

flPo-/c/?o(ftl+PaPy)

c.(*i+pA.>

(1.52)

Вследствие наличия отсечек статическая характеристика состоит нз трех прямолинейных участков (рис. 1.11): рабочего аЬ; промежуточного Ьс н участка упора cd.


Рис Статические характеристики системы с совмещенными отсечками.

Уравнение (1.52) справедливо для промежуточного участка стати1ескоп характеристики, на котором действуют обе отрицательные обратные связи (по току и по э. д. с. или току возбуждения генератора).

На рабочем участке отрицательная обратная связь по току главной цепи отсутствует и обмотка управления осуществляет отрицательную обратную связь по э. д. с, генератора. В зтом случае г, = оо; pi=0; рэ, равное ргр, определяется выражением (1.51) н

1/.Рс-/с/?о(Ах+Р2рР,) j

сЛл+Ргрру)

§ 1.7. Характеристики системы с совме]

На участке упора отсутствует отрицательная обратная связь по э. д. с. генератора, но действует отрицательная обратная связь яотоку главной цепи. Для этого участка г„=оо; рг=0; р.,, равное piyn, определяется формулой (1.50) н

t/ipo-/c/?o(fa+Pn-Bpy)

Cekt,

Прн номинальном режиме привода, т. е. прн п=п и /с=/н. задающее воздействие определяется равенством t/ipi)=ftxa£r.H. где а - коэффициент форсировки. Подставив эти значения в формулу (1.53), получим

£г„-/„/?о Аха£гн-/в/?о(А1+Р2рРу)

откуда

А2рРу.

а- . Ру-

<:Л*1+Ргрру) Ах(а-1)

Из этих равенств следует, что при работе на основной скорости (t/iPo=fcia£rB) рабочий участок характеристики совпадает с основной характеристикой системы Г-Д без обратных связей:

£г.Н-/с«0

Посв= -

при Зтом статизм рабочего участка характеристики

В относительных единицах обобщенное выражение статической характеристики выражается равенством

Мха-сРо(+РзРу) *1+р;ру

(1.54)

не ко - кратность изменения задающего воздействия fiPo по сравнению с величиной kiaEiu, р и pj- коэффициенты, зависящие от кратности ft„ изменения измерительного сопротивления г„ в цепи возбуждения генератора по сравнению с величиной этого сопротивления прн номинальном режиме.





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

0.0035